Jiilka Irbada ee Vector Vortex iyo ku faafintooda jawiga kacsan

Qalalaasaha jawiga ayaa had iyo jeer caqabad weyn ku ah faafinta xasilloonida ee laysarka, gaar ahaan gudbinta fogaanta fog ee nidaamyada isgaadhsiinta indhaha ee xorta ah (FSOC). Si loo yareeyo saameynta xun ee kacsiga jawiga, waxaa jirta baahi degdeg ah oo loo baahan yahay in la sameeyo muraayado indhaha oo khaas ah.

Macluumaadka Warqad:

Daraasaddan, sifooyinka faafinta ee Vector Vortex Needle Beams (VVPBs) ee meel bannaan ayaa aragti ahaan la falanqeeyay oo laga soo qaatay, iyadoo hab-dhaqankooda ku jira qaska atmospheric tiro ahaan la ekaysiiyay. Natiijooyinka jilitaanka ayaa muujinaya in isla shuruudo isku mid ah, VVPBs ay muujinayaan tusmooyinka sawir-qaadista hoose iyo luxul-wareejin ka yar kuwa caadiga ah ee Pinhole Beams (PBs) inta lagu jiro gudbinta fogaanta. Intaa waxaa dheer, labadaba VVPBs iyo PBs si tijaabo ah ayaa loo soo saaray, iyo tusmooyinkooda sawir-qaadista iyo wadida alwaaxda waxaa lagu cabbiraa jawi shaybaar oo leh qulqulo kulayl leh. Xogta tijaabadu waxay ansixisay natiijooyinka aragtida, iyadoo xaqiijinaysa in VVPBs ay leeyihiin faa'iidooyin la taaban karo si loo yareeyo saameynta qalalaasaha. Natiijooyinkan ayaa la filayaa inay saameyn muhiim ah ku yeeshaan horumarinta isgaarsiinta indhaha ee bannaan ee bannaan iyo teknoolojiyadda dareenka fog.

Kuwa soo socda waa qaybo ka mid ah hababka tijaabada iyo natiijooyinka:

Si loo ansixiyo natiijooyinka aragtida, waxaan marka hore si tijaabo ah u soo saarnay VVPBs iyo PBs, ka dibna waxaan cabbirnay xoojinta faafintooda jawi qallafsan. Habaynta tijaabada ayaa lagu muujiyay sawirka hoose. Laydhka leysarka ee toosan ee 532 nm ayaa la ballaariyay ka dibna waxaa loo kala qaybiyay laba waddo 50:50 beam splitter (BS1) si loo sameeyo interferometer Mach-Zehnder. Iftiinka waddo kasta waxaa ka muuqday modulator-ka kaliya ee iftiinka bannaan (SLM) si uu u beddelo wejiga iyo baaxadda iftiinka dhacdada. Alwaaxdii la hagaajiyay waxay soo mareen laba nidaam oo 4f ah, kuwaas oo u sawiraya iftiinka diyaaradda dhamaadka ee nidaamka 4f oo leh midnimo weynayn. Duulimaadyada dhamaadka nidaam kasta oo 4f ah ayaa si fiican isku dulsaaray BS4, taas oo loo arki karo inay tahay diyaaradda isha. Laba lenses cylindrical (CA1 iyo CA2) ayaa la dhigay dayuuradaha gadaale ee lenses L1 iyo L3, siday u kala horreeyaan, si loo shaandheeyo amarrada kala-duwanaanshaha aan la rabin iyo dhawaaqa asalka. Iftiinka ka soo baxaya BS4 wuxuu sameeyay hal bir kaas oo dhex maray saxan kulul si uu u dhaliyo qalalaase. Ka dib marka la dhex maro saxanka kuleyliyaha, alwaaxdu waxaa lagu duubay qalab isku xiran (CCD). Hologram-yada ku raran labada SLM waxay ahaayeen kuwo kombuyuutar laga soo saaray. Baaxadda iyo wejiga labada SLM waa isku mid, marka laga reebo in wejiga π/2 dheeraad ah lagu soo raray SLM2. Tani waxay ka dhigtay iftiinka ka muuqda SLM-yada waddooyinka 1 iyo 2, taas oo u oggolaanaysa samaynta VVPBs. Intaa waxaa dheer, iyadoo la xirayo hal waddo oo la beddelo hologram, PBs sidoo kale waa la soo saari karaa. Sidaa darteed, habayntan tijaabada ah ayaa awood u siisay jiilka habboon ee labadaba VVPBs iyo PBs.

Sawirka 1Habayn tijaabo ah oo loogu talagalay abuurista VVPBs iyo baadhista faafitaankooda ee jawiga qallafsan, oo ay ku jiraan balaadhinta beam (BE), lenses (L1-L4), aaladda lacag-la'aanta ah (CCD), kala qaybinta laydhka (BS), modulators iftiinka iftiinka (SLM1 iyo SLM2), iyo wareegyada wareegyada (CA1 iyo CA2).

Jaantuska 2Isbarbardhigga natiijooyinka jilitaanka ( safka koowaad) iyo natiijooyinka falanqaynta ( safka labaad) ee qaybinta xoojinta caadiga ah ee VVPBs ee z = 400 mm diyaaradda. Safka saddexaad wuxuu muujinayaa isbarbardhigga qaybaha u dhexeeya safafka koowaad iyo labaad. Tiirka koowaad wuxuu muujinayaa wadarta xoogga, tiirka labaadna wuxuu muujinayaa x-qeybta, tiirka saddexaadna wuxuu muujinayaa y-qeybta. Barta cad waxay tilmaamaysaa 3 mm. Sawirada (a) ilaa (f) waxay leeyihiin cabbir isku mid ah.

Sawirka 3waxay muujinaysaa qaabka jilitaanka ee VVPBs ee ku faafinaya jawiga qallafsan.

Jaantuska 4Isbeddellada xoogga axial ee VVPBs ( safka koowaad) iyo PBs ( safka labaad) ee hoos yimaada xoojinta qalalaasaha kala duwan.

sawirka 5Qaybinta Beam centroid oo ka timid 1000 xaqiiqooyinka xoojinta VVPBs ( safka koowaad) iyo PBs ( safka labaad) ee xoojinta qalalaasaha kala duwan.

Jaantuska 6Dhibcaha laxaadka leh ee VVPBs oo uu duubay falanqeeye profile biam meel bannaan oo 1 m u jirta BS4: (a) wadarta qaybinta xoojinta, (b) x-qayb, iyo (c) y-qayb. Gole kasta wuxuu cabbiraa qiyaastii 7×5 mm².

Jaantuska 7Natiijooyinka tijaabada ah ee muujinaya kala duwanaanshaha (a) index scintillation index iyo (b) beam ku wareegaya heerkulka saxan kulul ee PBs iyo VVPBs labadaba.

Halbeegyada iyo qeexidda modulator-ka nuurka iftiinka ee wejiga-nooca loo adeegsaday tijaabadan waa sida soo socota:

Fiiro gaar ah: Noocyo kala duwan ayaa ku kala duwan cabbirka habaynta wajiga iyo waxtarka isticmaalka iftiinka. Shuruudaha gaarka ah, fadlan la xiriir maamulaha iibka ee gobolkaaga wixii faahfaahin ah.

Bayaanka u dambeeya:

Modulator-ka iftiinka iftiinka (SLM) waa aaladda udub-dhexaadka u ah optoelectronic ka faa'iidaysata saamaynta korantada-optic ee walxaha crystals dareeraha ah si ay si firfircoon ugu xakamayso qaybinta mawjadaha mawjadaha iftiinka (oo ay ku jiraan baaxadda, wejiga, ama polarization). Sida qalab aad u xoog badan xagga muraayadaha casriga ah iyo sawir-qaadista, waxay awood u siinaysaa wax-ka-beddel firfircoon, sax ah, oo firfircoon ee faafinta iftiinka meel bannaan. Waqtigan xaadirka ah, hababka ugu muhiimsan ee abuuritaanka alwaaxyada vortex-ka waxaa ka mid ah habka saxanka wareegga wareegga, modulator light spatial, hologram-kumbuyuutar soo saaray, habka beddelka, metasurface, iwm. Waxaa ka mid ah, modulator-ka iftiinka bannaanka wuxuu muujinayaa faa'iidooyinka buuxda ee isbeddelka isbeddelka ee tirooyinka kharashka topological iyo xuduudaha kale sababtoo ah barnaamijkeeda.

Macluumaadka Maqaalka:

https://doi.org/10.1063/5.0248643