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Tunable Vector Vortex Beam Vertical Cavity Surface Emitting Laser
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DOI：10.1002/adfm.202425931.png)
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摘要
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具有轨道角动量（Orbital Angular Momentum）的激光光源对未来光通信和光操控领域至关重要。然而，矢量涡旋光束激光光源在小型化、不可调谐以及制备工艺复杂性方面面临挑战。本研究提出了一种超紧凑的、可调谐的矢量涡旋垂直腔面发射激光器方案，该方案在极化方向和拓扑电荷方面均可调谐。胆甾醇液晶（cholesteric liquid crystals）和球晶（spherulites）被集成到垂直腔面发射激光器中以产生矢量涡旋光束。胆甾醇液晶首先加载自旋角动量（spin angular momentum），随后由球晶将其转换为轨道角动量（Orbital Angular Momentum），最终实现矢量涡旋光束的发射。通过引入分子马达（molecular motors），在紫外光（UV）照射下，光学涡旋的拓扑电荷数可在-1和+1之间自由切换。基于液晶（liquid crystals）独特的光学活性，制备的激光器还可被调控为发射厄米-高斯（Hermite-Gaussian）模式光束，其极化角度范围从-44度到+44度。这种芯片级可调谐矢量涡旋光束激光器在光操控、量子加密和光通信领域具有应用价值。
Keyword:
light modulation
liquid crystals
vector vortex beams
vertical cavity surface emitting lasers
期刊
IF:
19
论文数:
3.5W
被引数:
32.1W
机构
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