摘要。散射现象会影响光从自由空间到生物组织在任何介质中的传播。寻找适当的策略来提高对散射的鲁棒性是开发通信协议和成像系统的共同要求。最近,结构光因其在透射率和空间行为方面似乎具有抗散射性而受到关注。此外,光偏振和轨道角动量 (OAM) 之间的相关性(表征所谓的矢量涡旋光束 (VVB) 状态)似乎允许保留偏振模式。我们通过研究在不同浓度的散射介质中传播的矢量光涡旋的空间特征和偏振结构来扩展分析。在观察到的特征中,我们发现当采用的散射介质浓度超过 0.09% 时,高斯、OAM 和 VVB 模式的对比度突然迅速下降。我们的分析为结构光在色散和散射介质中的传播提供了更全面和完整的研究。
描述了一种通过串联使用空间光调制器和涡旋延迟器来产生携带轨道角动量叠加态的光学矢量涡旋光束的方法。涡旋分量具有可携带轨道角动量的空间非均匀相位前沿,矢量特性是激光光束轮廓中的空间非均匀偏振态。通过使用倾斜透镜在像散系统中对光束在焦平面上的点进行成像,对矢量涡旋光束进行实验表征。对 Gouy 相位的数学分析与实验图像中获得的相位结构具有良好的一致性。结果表明,矢量光束的偏振结构和涡旋光束的轨道角动量得以保留。© 2017 美国光学学会
1 Department of Physics and Astronomy, University of Turku, 20500 Turku, Finland e-mail: immanuel.c.jebaraj@gmail.com 2 LPC2E / CNRS, UMR 7328, 3A Avenue de la Recherche Scientifique, Orléans, France 3 Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley, CA, USA 4 The Blackett英国伦敦帝国学院物理学系实验室,5数学血浆天体物理学中心,数学系,Ku Leuven,Celestijnenlaan 200B,200B,3001比利时,比利时6皇后玛丽玛丽大学物理学和天文学学院,伦敦伦敦,伦敦,英国7号约翰斯·霍普金斯大学,美国霍普克斯大学,美国洛杉矶大学,美国洛雷尔(Lahosish)物理学,邮政信箱537,751 21瑞典9号乌普萨拉9号实验与应用物理研究所,基尔大学,德国基尔24118,德国基尔10号Heliophysics Science Science Division,NASA Goddard Space Flight Center,Greenbelt,Greenbelt,MD 20771
与同时量身定制的空间和时间特性的超短脉冲合成在多模光子学中打开了新的视野,尤其是当空间自由度由可靠的拓扑结构控制时。当前的方法是在其拓扑电荷和光谱成分之间具有相关性的时空光束的当前方法产生了引人入胜的现象。然而,整形通常仅限于狭窄的拓扑和/或光谱带,极大地限制了可实现的时空动力学的广度。在这里,我们引入了一个用于超宽带脉冲的傅立叶时空塑形器,覆盖了近50%的可见光谱,并带有多种拓扑费用,值高达80。我们的方法不用依靠线性几何形状来依靠传统的光栅,而是采用带有圆形几何形状的衍射阳极,允许将方位相调制赋予带有轨道角动量的光束。我们通过基于高光谱离轴全息图引入一种表征技术来检索时空场。线性拓扑光谱相关性的剪裁能够控制波数据包的几种特性,包括其手性,轨道半径和相互缠绕的螺旋数,而复杂的相关性使我们能够操纵它们的动态。我们的带有宽带拓扑内容的时空束将使超高光激发,显微镜和多重功能中的许多新应用。
光学上的阿波尔是具有强烈抑制电磁辐射的特征的有趣的电荷传播分布。它们源于电和环形多物产生的辐射的破坏性干扰。尽管已经与近距离和远端光学技术的组合探测并绘制了介电结构中的Anapoles,但到目前为止尚未探索它们使用快速电子束的激发。在这里,我们从理论和实验上分析了使用电子能量损失光谱(EEL)在扫描透射电子显微镜(STEM)中使用电子能损失光谱(EEL)的钨(WS 2)纳米风险中光学旋转的激发。我们观察到电子能量损失光谱中的显着倾角,并将它们与光学anapoles和Anapole-Exciton杂种相关联。我们能够绘制以下分辨率的WS 2纳米风险中激发的Anapoles,并发现可以通过将电子束放置在纳米台面的不同位置来控制它们的激发。考虑到有关Anapole现象的当前研究,我们设想STEM中的鳗鱼成为访问各种介电纳米孔子中出现的光学静脉的有用工具。
贝塞尔束(BB)发现了各种形式的光片显微镜的广泛采用。然而,对于单光子荧光,梁的横向轮廓由于旁观者的有害效应而构成挑战。在这里,我们通过使用计算机生成的相位元素来生成被抑制的贝塞尔束(SSBB)来减轻此问题。然后,我们进步以对使用SSBB与标准BB进行灯页几何形状进行生物成像进行比较。SSBB峰强度大于比第一个旁观者高的数量级。与标准的BB灯表相反,SSBB不需要反卷积,并且在幻影样品中的深度超过400 µm,其横向尺寸为5 µm。最后,我们通过成像固定的早期斑马鱼幼虫来证明使用SSBB光片用于生物应用的优势。与标准BB相比,我们观察到对对比度比(CNR)的增加两倍,当成像标记的细胞眼结构和脊索时。我们的结果提供了一种有效的方法来生成和使用SSBB灯表,以增强单片灯页显微镜的对比度。
上下文。观察性和理论证据表明,从X级浮游到纳米流动的太阳大气中,加速颗粒的光束都是在太阳大气中产生的各种大小的浮动事件。这些类型的颗粒的当前模型渗透循环假设一个孤立的1D气氛。目标。可以通过3D辐射磁水动力学代码提供对加速颗粒进行建模的更现实的环境。在这里,我们提出了一个简单的模型,用于粒子加速度和在安静太阳大气的3D模拟的背景下,从对流带到电晕。然后,我们检查粒子梁引入的能量的附加运输。方法。通过检测磁性拓扑的变化来识别与磁重新连接相关的粒子加速度的位置。在每个位置,从局部条件估算了加速粒子分布的参数。然后沿着磁场传播粒子分布,并计算出与环境等离子体的库仑碰撞引起的能量沉积。结果。我们发现,粒子梁源于分布在整个电晕上的扩展加速区。到达过渡区域后,它们会收敛并产生穿透色球的强烈加热链。在这些链中,光束加热始终在过渡区域底部以下主导导电加热。这表明粒子梁甚至在活动区域之外都会改变能量传输。
应用:• 光镊 — 粒子或粒子聚集体的定向操控• 光通信 — 高带宽信息编码• 量子密码学/计算 — 高维量子信息编码• 灵敏光学检测• 原子、核和粒子物理学的基础科学研究(改进的选择规则、二向色性)
简介。- 光学信息可以按照自由度的极化程度进行编码,通过光学旋转和空间自由度进行参数,即横向光学模式的相位和强度曲线[1,2]。矢量梁结合了极化和空间信息。由具有不同复杂幅度的正交极化组成,它们表现出空间变化的极化曲线,提供了广泛的应用[3-5]。原子偶极转移通过选择规则对极化敏感,以及通过兔频率的复杂光幅度敏感,使原子活跃的光学元件可以通过矢量束的内在特性进行修改和修改。这种双向相互作用允许创建复杂的光学现象,在过去的几十年中,这些现象已经进行了广泛的研究[6]。矢量光原子相互作用可以产生空间各向异性[7 - 9]和一致性[10-12],并在原子中量身定制非线性效应[13-16]。矢量梁也已存储[17,18],并在原子系统中转换[19,20]。