Комбинация полуволновой пластины, четвертьволновой пластины и q-пластины

Я хотел бы понять полуволновую пластину, четвертьволновую пластину и q-пластинку. (Q-пластина - это оптическое устройство, которое может генерировать световые лучи с орбитальным угловым моментом света (ОУМ)). Четвертьволновая пластина (QWP), которая преобразует свет с линейной поляризацией в свет с круговой поляризацией. Полуволновая пластина (HWP), которая изменяет направление поляризации линейно поляризованного света. Когда HWP на уровне 45 и QWP на уровне 45, переходите к q-пластине. Что такое режим вывода? Это радиальный режим или азимутальный режим?

Ответы (1)

Возможно, лучший способ понять полуволновые пластины и четвертьволновые пластины — это подумать об их действиях на сфере Пуанкаре . Эти волновые пластины поворачивают состояния поляризации на сфере на пол-оборота или на четверть оборота соответственно. Ориентация оси вращения определяется ориентацией волновой пластины. Ось вращения всегда проходит через те точки на сфере Пуанкаре, которые связаны с нормальными модами (т.е. те состояния поляризации, на которые не влияет волновая пластина в данной ориентации).

В то время как полуволновые пластины и четвертьволновые пластины однородны, q-пластина неоднородна. Q-пластина в основном представляет собой полуволновую пластину с ориентацией, которая варьируется по всей поверхности пластины. Чтобы понять, как работает Q-пластина, вам сначала нужно понять геометрическую фазу . Q-пластина использует геометрическую фазу для модуляции входящего оптического поля с заданным состоянием поляризации, чтобы иметь спиральную фазу, которая несет орбитальный угловой момент. В зависимости от падающего состояния поляризации поле приобретает либо положительный, либо отрицательный топологический заряд. Поскольку q-пластины производят спиральную фазовую модуляцию, они влияют только на азимутальные степени свободы, а не на радиальные степени свободы.

Полуволновые и четвертьволновые пластины можно использовать для подготовки входящего поля к заданному состоянию поляризации, чтобы q-пластина создавала желаемый топологический заряд.

@спасибо за ответ на мой вопрос. Меня беспокоит, когда HWP на 45 и QWP на 45 затем переходят на q-plate. Что такое режим вывода? Это радиальный режим или азимутальный режим?
Мода может иметь как радиальные, так и азимутальные степени свободы. Итак, я не уверен, что вы подразумеваете под радиальным режимом или азимутальным режимом. В любом случае, независимо от ориентации HWP и QWP, q-пластина может модулировать только азимутальные степени свободы. Смотрите отредактированный ответ.