基于深度残差网络的光束轨道角动量复振幅谱测量方法

    公开(公告)号:CN117419801A

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN202311366379.3

    申请日:2023-10-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度残差网络的光束轨道角动量复振幅谱测量方法,通过构建不同模式范围、模式间隔、相对强度分布及相对相位分布的复杂多模光场复振幅数据集,训练本发明设计的深度残差网络来学习预处理后的复振幅强度及相位数据特征,构建其与复振幅谱的映射模型。借助训练完成的模型,只需输入待测光束的复振幅,即可直接分别实时输出待测光束的轨道角动量强度谱和相位谱,即轨道角动量复振幅谱,实现了对光束轨道角动量复振幅谱的高精度实时测量。相比于现有轨道角动量复振幅谱测量技术,本发明有效降低了测量时间成本,可应用于超大容量光通信,量子信息处理,高分辨率成像等诸多领域中。

    全固态四通结构涡旋光束功率放大器

    公开(公告)号:CN116131076A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310217365.9

    申请日:2023-03-08

    Abstract: 本发明公开了一种全固态四通结构涡旋光束放大器。本发明通过泵浦整形和四通结构主振荡功率放大光路的设计,使种子涡旋光束四次通过增益晶体,并与整形后的环形泵浦光束模式匹配,实现了不同阶次涡旋光束的功率放大。本发明系统结构简单,稳定性强,功率放大倍率相比于直通结构涡旋光束主振荡功率放大系统显著提升,为远程激光雷达、激光加工等对涡旋光束功率有较高要求的技术领域提供了新的光源方案。

    输出偏振态分布可控的偏振光栅

    公开(公告)号:CN113946047A

    公开(公告)日:2022-01-18

    申请号:CN202111083369.X

    申请日:2021-09-15

    Inventor: 付时尧 高春清

    Abstract: 本发明公开了一种输出偏振态分布可控的偏振光栅及其设计方法。本发明的输出偏振态分布可控的偏振光栅基于几何相位调制原理,通过设计光栅平面各个像素单元的子半波片快轴排布方向控制衍射场的偏振态分布,与常见的偏振光栅不同,本发明的偏振光栅的各个衍射级次上的光束的偏振态不局限于左旋及右旋圆偏振态,可通过本发明公开的偏振光栅设计方法控制。本发明可广泛应用于激光加工、显微成像等多种需要偏振调控的场景。

    基于角向二值化相位的轨道角动量光梳生成方法与系统

    公开(公告)号:CN113589560A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110877868.X

    申请日:2021-07-28

    Abstract: 本发明公开了基于角向二值化相位的轨道角动量光梳生成方法与系统。本发明沿角向坐标为纯相位光栅引入相位转折点,转折点处将出现0至π或π至0的相位跃变,进而生成0‑π角向二值化相位光栅。设定合适的相位转折点数目及其角向位置坐标,可将入射基模高斯光束调制为包含一系列等模式间隔、等模式强度的轨道角动量模式的结构光束,即轨道角动量光梳。生成的轨道角动量光梳的轨道角动量模式范围及模式间隔仅与角向相位转折点数目与角向位置坐标有关。本发明基于角向二值化相位的轨道角动量光梳生成系统,采用基模高斯光束直接照射本发明的角向二值化相位光栅,结构简单,稳定性强,在全息信息加密、多态轨道角动量键控通信等领域应用前景广阔。

    一种可多自由度任意调控的完美涡旋光束阵列生成方法与系统

    公开(公告)号:CN111965834A

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN202010963973.0

    申请日:2020-09-15

    Abstract: 本发明公开了一种可多自由度调控的完美涡旋光束阵列生成方法与系统。本发明采用将贝塞尔函数、余弦函数、螺旋位相等互相叠加并纯相位化得到可多自由度任意调控生成完美涡旋光束阵列的光栅,进而可将基模高斯光束转化为完美涡旋光束阵列,并可通过调节光栅相关参数等方式对完美涡旋光束阵列中角量子数分布、空间位置、横模环数、束腰椭圆度、束腰半径等自由度任意调控。本发明的一种可多自由度调控的完美涡旋光束阵列生成系统,结构简单,稳定性强,可广泛应用于超大容量光通信、多点加工等前沿应用领域,相比现有技术具有较大进步。

    一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统

    公开(公告)号:CN108667518B

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN201810341795.0

    申请日:2018-04-17

    Inventor: 高春清 付时尧

    Abstract: 本发明公开了一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码的方法与系统。本发明将多环涡旋光束的轨道角动量态和径向量子数这两个相互独立的维度同时作为编码特征,进行数字信号的高维编码,在使用有限轨道角动量态的情况下,进一步提升了编码效率。此外,本发明的基于多环涡旋光束的数字信号编码与解码均可通过衍射光栅来实现,系统结构简单,易于控制,相比于现有技术具有较大进步。

    一种可消除障碍物影响的旋转体角速度探测方法与装置

    公开(公告)号:CN106597001B

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN201710021934.7

    申请日:2017-01-12

    Abstract: 本发明公开了一种可消除障碍物影响的旋转体角速度探测方法与装置。本发明采用具有相反角量子数的双模复用贝塞尔高斯光束作为探测光束,当其沿着旋转轴照射到旋转体上时,散射光被强度调制。通过探测该强度调制频率,即可反推出旋转体的转速。另外,由于贝塞尔高斯光束的无衍射特性,可在一定程度上消除光路中障碍物的影响。实验表明,无论探测光路中有无障碍物,本发明均可十分准确的测出旋转体的转速。本发明系统结构稳定,利于操作,可实现旋转体角速度的实时探测,同时可一定程度上消除光路中障碍物的影响,相比现有技术具有较大的进步。

    一种基于级联光调制器的光子全角动量态生成方法与系统

    公开(公告)号:CN110989209A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN202010001113.9

    申请日:2020-01-02

    Abstract: 本发明公开了一种基于级联光调制器的光子全角动量态生成方法与系统。本发明通过级联两个液晶空间光调制器,使其分别调制基模高斯光束两个自旋角动量分量上的轨道角动量态分布来生成全角动量态结构光束。由于液晶空间光调制器的电控特性,使得其可在不替换系统中任何光学元件的前提下实现任意全角动量态结构光束的模式连续可调生成。本发明结构简单、易于控制,相比于现有技术具有较大进步。

    基于轨道角动量编码的一对多广播光通信方法与系统

    公开(公告)号:CN109274431A

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201811492046.4

    申请日:2018-12-07

    Inventor: 高春清 付时尧

    Abstract: 本发明公开了一种基于轨道角动量编码的一对多广播光通信方法与系统。本发明可将一路数字信号或多路不同的数字信号以轨道角动量编码的方式沿着不同的传输方向同时传输至位于N个不同位置处的接收器,实现同一信号或不同信号的一点对多点传输。本发明的基于轨道角动量编码的一对多广播光通信系统中,数字信号的广播编码由一系列根据所要编码的信号而特殊设计的衍射光栅实现,结构简单。本发明首次实现了一点对多点的轨道角动量编码通信,相比于现有点对点轨道角动量编码通信技术而言具有较大进步。

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