●第1章 渦旋光束的基本性質
1.1 渦旋光束概述
1.2 渦旋光束的特性
1.2.1 坡印亭矢量
1.2.2 軌道角動量
1.2.3 正交性
1.2.4 鏡像性
1.3 渦旋光束的軌道角動量譜
1.3.1 螺旋諧波展開
1.3.2 旋轉算符
1.4 常見的渦旋光束
1.4.1 拉蓋爾-高斯光束
1.4.2 貝塞爾光束
1.4.3 貝塞爾-高斯光束
參考文獻
第2章 標量衍射理論
2.1 惠更斯-菲涅爾原理
2.2 基爾霍夫衍射積分
2.2.1 基爾霍夫定律
2.2.2 基爾霍夫衍射積分公式
2.2.3 瑞利-索末菲衍射積分公式
2.2.4 衍射積分公式的普適形式
2.3 角譜理論
2.3.1 角譜的概念
2.3.2 角譜的傳播
2.4 菲涅爾衍射
2.4.1 菲涅爾近似
2.4.2 菲涅爾衍射傳遞函數
2.4.3 菲涅爾衍射變換
2.5 夫瑯禾費衍射
2.5.1 夫瑯禾費近似
2.5.2 夫瑯禾費衍射的觀察方法
2.6 柯林斯積分公式
2.6.1 軸對稱傍軸光學繫統的ABCD矩陣
2.6.2 等效傍軸透鏡繫統
2.6.3 柯林斯積分公式的導出
參考文獻
第3章 渦旋光束的生成技術
3.1 腔內法
3.1.1 腔內選模
3.1.2 數字激光器
3.2 腔外轉化法
3.2.1 模式轉換器
3.2.2 螺旋相位片
3.2.3 叉形光柵
3.3 相位型衍射渦旋光柵
3.3.1 液晶空間光調制器
3.3.2 相位光柵模擬振幅光柵的方法
3.3.3 利用相位型衍射渦旋光柵生成渦旋光束
3.4 偏振調制法
3.4.1 組合半波片
3.4.2 q波片
3.5 渦旋光束發射器
3.5.1 回音壁模式
3.5.2 角向光柵對模式的選擇
3.6 多模混合渦旋光束的生成
3.6.1 多模混合渦旋光束的光場特征
3.6.2 合束法
3.6.3 干涉儀法
3.6.4 相位光柵法
3.6.5 迭代法
3.6.6 模式搜索算法
3.7 貝塞爾-高斯光束的生成
3.7.1 軸稜鏡法
3.7.2 環形縫法
參考文獻
第4章 渦旋光束陣列
4.1 基本渦旋光束陣列
4.1.1 復合叉形光柵與3×3偶極渦旋光束陣列
4.1.23 ×3單極渦旋光束陣列
4.1.3 階次非對稱分布的3×3渦旋光束陣列
4.2 復雜陣列的設計與優化
4.2.1 衍射光柵的傅裡葉展開
4.2.2 GS算法與光柵的優化
4.2.3 達曼光柵
4.3 二維渦旋光束陣列
4.3.1 達曼渦旋光柵與基本矩形陣列
4.3.2 特殊矩形陣列
4.3.3 環形陣列
4.4 三維渦旋光束陣列
4.4.1 達曼波帶片
4.4.2 三維渦旋光束陣列的生成
參考文獻
第5章 渦旋光束的測量技術
5.1 軌道角動量的基本測量方法
5.1.1 扭矩測量法
5.1.2 光強二階矩分析法
5.1.3 利用旋轉多普勒效應測量軌道角動量
5.1.4 利用軌道角動量譜與旋轉算符全平均值共軛關繫測量軌道角動量
5.2 干涉測量法
5.2.1 渦旋光束與平面波的干涉
5.2.2 干涉法測螺旋相位
5.2.3 渦旋光束的楊氏雙縫干涉
5.2.4 利用馬赫-曾德爾干涉儀分離光束的軌道角動量
5.3 衍射測量法
5.3.1 三角孔衍射
5.3.2 角向雙縫衍射
5.3.3 柱透鏡
5.3.4 傾斜透鏡
5.3.5 周期漸變光柵
5.3.6 相位型周期漸變衍射光柵
5.3.7 環形光柵
5.3.8 復合叉形光柵測量法
5.3.9 標準達曼渦旋光柵測量法
5.3.10 整合達曼渦旋光柵測量法
5.4 偏振測量法
5.4.1 組合半波片測量法
5.4.2 組合偏振片測量法
5.5 軌道角動量譜的測量
5.5.1 復振幅推演法
5.5.2 灰階算法
5.5.3 模式分束器
參考文獻
第6章 渦旋光束的畸變校正技術
6.1 大氣湍流理論模型基礎
6.1.1 科爾莫戈羅夫大氣湍流理論
6.1.2 折射率的功率譜密度
6.1.3 相位的功率譜密度
6.1.4 大氣湍流相位屏的建立
6.2 大氣湍流對渦旋光束的影響
6.2.1 激光在大氣湍流中的傳輸效應
6.2.2 螺旋相位畸變
6.2.3 軌道角動量譜展寬
6.2.4 湍流對不同光場分布的渦旋光束的影響
6.3 自適應光學畸變校正技術簡介
6.4 夏克-哈特曼補償方法
6.4.1 夏克-哈特曼波前傳感器基本原理
6.4.2 基於夏克-哈特曼方法的畸變渦旋光束補償
6.5 GS相位恢復算法
6.5.1 GS相位恢復算法基本原理
6.5.2 有探針校正
6.5.3 無探針校正
6.6 其他渦旋光束校正方法
6.6.1 基於澤尼克多項式的隨機並行梯度下降算法
6.6.2 數字信號處理方法
參考文獻
第7章 矢量光束與矢量渦旋光束
7.1 矢量光束概述
7.1.1 矢量光束的貝塞爾-高斯解
7.1.2 矢量光束的拉蓋爾-高斯解
7.1.3 矢量光束的瓊斯矢量表示
7.1.4 半波片對矢量光束偏振分布的轉換
7.2 矢量光束的基本生成方法
7.2.1 腔內生
