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基于分时复用非线性Stokes层析的偏振分辨上转换探测(特邀)
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作者 赵文潇 姜嘉琪 +4 位作者 李春宇 赵波 王爱丽 吴海滨 朱智涵 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期1-7,共7页
偏振分辨的上转换探测技术旨在充分利用红外组件高物理分辨率与可见面阵探测器高灵敏与高响应特性,以实现紧凑、稳定的偏振分辨上转换探测系统。该系统需在上转换过程中同时获取目标物体的强度及偏振维度信息,从而提升目标探测的细节及... 偏振分辨的上转换探测技术旨在充分利用红外组件高物理分辨率与可见面阵探测器高灵敏与高响应特性,以实现紧凑、稳定的偏振分辨上转换探测系统。该系统需在上转换过程中同时获取目标物体的强度及偏振维度信息,从而提升目标探测的细节及可视度,改善传统上转换探测在复杂环境中的图像亮度灰暗及信息丢失问题。然而由于光参量过程的偏振依赖性,偏振分辨上转换系统往往需要引入额外光学结构,这极大限制了系统的紧凑性及成像分辨率。为此,提出并实验论证了一种基于电控可调延迟器的分时复用非线性Stokes层析方案——利用电控可调延迟器毫秒级响应速度与光参量过程中天然的偏振选择性,以分时方式构建偏振分辨上转换探测系统。该方案无需复杂光机结构、无任何机械运动装置且可充分利用可见探测器的空间分辨率。该研究为基于红外偏振分辨成像技术的相关研究提供了一条切实可行的新型技术路线。 展开更多
关键词 上转换探测 偏振分辨 分时复用 空间Stokes层析 可调延迟器
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光场空间结构全维度非线性调控理论及应用 被引量:2
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作者 吴海俊 于丙石 +5 位作者 姜嘉琪 赵波 Carmelo Rosales-Guzmán 白振旭 朱智涵 史保森 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期305-309,共5页
得益于数字全息与几何相位平面光学技术的逐渐成熟,空间结构光场调控及应用研究已在线性光学领域取得蓬勃发展。与之相比,以非线性光学为物理途径的相关研究虽能实现许多关键功能(如光场间信息交互)却仍处于起步阶段。笔者课题组在国家... 得益于数字全息与几何相位平面光学技术的逐渐成熟,空间结构光场调控及应用研究已在线性光学领域取得蓬勃发展。与之相比,以非线性光学为物理途径的相关研究虽能实现许多关键功能(如光场间信息交互)却仍处于起步阶段。笔者课题组在国家自然科学基金等项目的支持下,近期聚焦光场调控与非线性光学领域前沿问题“空间多模态经典及量子光场的非线性产生、变换及接口技术”,重点突破了空间全维度参量变换理论与相关技术瓶颈,取得了一系列理论及应用创新成果,为高维量子光学相关实验研究的开展打下坚实基础。 展开更多
关键词 结构光场 非线性光学 光场调控
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液晶几何相位技术实现光场空间结构全维度调控 被引量:1
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作者 李春宇 于丙石 +3 位作者 赵波 Carmelo Rosales-Guzman 白振旭 朱智涵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期298-300,共3页
几何相位平面光学元件由于高效、紧凑及易集成等优点已被广泛用于光场空间结构调控。但以q-plate为代表的此类元件只提供自旋相关的波前控制能力,振幅调控能力的缺失导致无法利用光场的全部空间维度,严重阻碍了相关领域研究的进一步深... 几何相位平面光学元件由于高效、紧凑及易集成等优点已被广泛用于光场空间结构调控。但以q-plate为代表的此类元件只提供自旋相关的波前控制能力,振幅调控能力的缺失导致无法利用光场的全部空间维度,严重阻碍了相关领域研究的进一步深化。笔者团队在国家自然科学基金等项目资助下,以液晶人工微结构中的几何相位为物理基础设计并论证一系列新型几何相位元件,解锁了平面光学技术对近轴结构光场的全维度调控能力,为高维经典及量子信息等需要依托光场调控技术的实验研究提供了重要工具。 展开更多
关键词 几何位相 液晶 平面光学 光场调控
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完美平顶涡旋光束 被引量:3
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作者 姜嘉琪 Carmelo Rosales-Guzmán 朱智涵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期136-141,共6页
由于能够提供独特的光-物质交互界面,携带净轨道角动量的各类涡旋光束成为光场调控研究的热点问题。随着相关研究的不断深入,光镊以及非线性光学领域都特别需要一种具有均一空间强度分布且无曲率相位梯度的"完美平顶涡旋"光... 由于能够提供独特的光-物质交互界面,携带净轨道角动量的各类涡旋光束成为光场调控研究的热点问题。随着相关研究的不断深入,光镊以及非线性光学领域都特别需要一种具有均一空间强度分布且无曲率相位梯度的"完美平顶涡旋"光束。针对这一问题,从理论出发基于超高斯模型提出"完美平顶涡旋"的复振幅计算全息产生技术,并利用相位型空间光调制器构成的数字傅里叶变换系统实验论证了"完美平顶涡旋"在焦场区域的可控产生与调控,重点阐述了在给定孔径限制条件下获取光滑涡旋奇点的强度控制原理及方法。 展开更多
关键词 傅里叶光学 轨道角动量 涡旋光束 平顶光束 计算全息
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非线性光场调控实现12倍相位超分辨实时干涉测量
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作者 张鑫宇 吴海俊 +4 位作者 Carmelo Rosales-Guzmán 白振旭 朱智涵 胡小鹏 祝世宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期310-314,共5页
光学干涉仪是现代精密测量技术的核心支撑,但其分辨率受到光源波长的限制,无法通过无限减小波长提高分辨率,而“相位超分辨”即是指设法解决光源波长限制的技术手段。目前“相位超分辨”研究主要通过调控N光子纠缠态的途径实现,但是由于... 光学干涉仪是现代精密测量技术的核心支撑,但其分辨率受到光源波长的限制,无法通过无限减小波长提高分辨率,而“相位超分辨”即是指设法解决光源波长限制的技术手段。目前“相位超分辨”研究主要通过调控N光子纠缠态的途径实现,但是由于N光子纠缠态制备与调控的极高难度和符合计数的极低效率使得该途径无法用于实际测量。针对这一瓶颈,笔者联合团队利用轨道角动量(OAM)相干态在光学超晶格中的级联参量上转换过程高效构造、提取多光子复振幅信号。实现了N=12倍的相位超分辨干涉信号的实时测量,为发展可实际应用的高倍率相位超分辨干涉测量技术提供了一条全新的物理途径。 展开更多
关键词 相位超分辨 非线性光学 光场调控
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Dynamic Polarization-Basis Compensation for Free-Space Quantum Communications 被引量:3
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作者 张光宇 杨哲 +2 位作者 张成龙 朱智涵 王振华 《China Communications》 SCIE CSCD 2013年第2期27-32,共6页
In polarization-encoded free-space quantum communications, a transmitter on a satellite and a receiver in a ground station each have a respective polarization zero direction, by which they encode and decode every pola... In polarization-encoded free-space quantum communications, a transmitter on a satellite and a receiver in a ground station each have a respective polarization zero direction, by which they encode and decode every polariza-tion quantum bit required for a quantum com-munication protocol. In order to complete the protocol, the ground-based receiver needs to track and compensate for the polarization zero direction of the satellite-based transmitter. Ex- pressions satisfied by amplitudes of the s-polarization component and the p-polarization component are derived based on a two-mirror model, and a condition satisfied by the reflec- tion coefficients of the two mirrors is given. A polarization tracking principle is analyzed for satellite-to-ground quanaun communications, and quantum key encoding and decoding prin- ciples based on polarization tracking are given. A half-wave-plate-based dynamic polariza- tion-basis compensation scheme is proposed in this paper, and this scheme is proved to be suitable for satellite-to-ground and intersatellite quantum communications. 展开更多
关键词 dynamic polarization-basis com-pensation half-wave plate two-mirror model free-space quantum communications
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