Ipilẹṣẹ Awọn ina abẹrẹ Vector Vortex ati Itankalẹ wọn ni Afẹfẹ Rudurudu
Idarudapọ oju-aye nigbagbogbo ti ṣe idiwọ ipenija pataki si itankale iduroṣinṣin ti awọn lesa, ni pataki fun gbigbe gigun ni awọn eto ibaraẹnisọrọ opiti-ọfẹ (FSOC). Lati dinku awọn ipa buburu ti rudurudu oju-aye, iwulo ni iyara wa lati ṣe agbekalẹ awọn ina oju opiti pataki.
Alaye iwe:
Ninu iwadi yii, awọn abuda ikede ti Vector Vortex Needle Beams (VVPBs) ni aaye ọfẹ ni a ṣe atupale imọ-jinlẹ ati ti ari, pẹlu awọn ihuwasi wọn ninu rudurudu oju aye ni iṣiro ni iṣiro. Awọn abajade kikopa fihan pe labẹ awọn ipo kanna, awọn VVPB ṣe afihan awọn itọka scintillation kekere ati lilọ kiri ti o kere ju ti Pinhole Beams (PBs) ti aṣa lakoko gbigbe gigun. Ni afikun, mejeeji VVPBs ati PBs jẹ ipilẹṣẹ idanwo, ati awọn itọka scintillation wọn ati rin kakiri tan ina ni iwọn ni agbegbe ile-iyẹwu pẹlu rudurudu igbona. Awọn data esiperimenta fọwọsi awọn awari imọ-jinlẹ, ti o jẹrisi pe awọn VVPB ni awọn anfani pataki ni idinku awọn ipa ti rudurudu. Awọn awari wọnyi ni a nireti lati ni awọn ipa pataki fun idagbasoke ti ibaraẹnisọrọ opiti aaye ọfẹ ati awọn imọ-ẹrọ oye jijin.
Awọn atẹle jẹ apakan ti awọn ilana idanwo ati awọn abajade:
Lati fọwọsi awọn abajade imọ-jinlẹ, a kọkọ ṣe ipilẹṣẹ VVPBs ati awọn PBs adanwo, ati lẹhinna wọn awọn iwọn itankale wọn ni agbegbe rudurudu kan. Eto adanwo ti han ni aworan ni isalẹ. Tan ina ina lesa ti o ni laini ni 532 nm ti fẹ sii ati lẹhinna pin si awọn ọna meji nipasẹ 50:50 beam splitter (BS1) lati ṣe agbekalẹ interferometer Mach-Zehnder kan. Imọlẹ ti o wa ni ọna kọọkan jẹ afihan nipasẹ olutọpa ina alafofo alakoso-nikan (SLM) lati ṣe atunṣe ipele ati titobi ti tan ina isẹlẹ naa. Awọn opo ti a ṣe atunṣe kọja nipasẹ awọn ọna ṣiṣe 4f meji, eyiti o ṣe aworan ina sori ọkọ ofurufu ipari ti eto 4f pẹlu imudara isokan. Awọn ọkọ ofurufu ipari ti eto 4f kọọkan ni a ṣajọpọ daradara ni BS4, eyiti a le gba bi ọkọ ofurufu orisun. Awọn lẹnsi iyipo meji (CA1 ati CA2) ni a gbe si awọn ọkọ ofurufu ifọkansi ti ẹhin ti awọn lẹnsi L1 ati L3, ni atele, lati ṣe àlẹmọ awọn aṣẹ iyapa ti aifẹ ati ariwo abẹlẹ. Imọlẹ ti o njade lati BS4 ṣe agbekalẹ tan ina kan ti o kọja nipasẹ awo ti o gbona lati ṣe idamu rudurudu. Lẹhin ti o ti kọja nipasẹ awo ti o gbona, a ti gbasilẹ tan ina naa nipasẹ ẹrọ ti o ni idiyele (CCD). Awọn hologram ti a kojọpọ sori awọn SLM meji naa jẹ ipilẹṣẹ kọnputa. Iwọn titobi ati ipele lori awọn SLM meji naa jẹ aami kanna, ayafi pe afikun π/2 ipele ti kojọpọ sori SLM2. Eyi jẹ ki ina tan imọlẹ lati awọn SLM ni awọn ọna 1 ati 2 orthogonal, gbigba dida awọn VVPBs. Ni afikun, nipa didi ọna kan ati yiyipada hologram, awọn PB tun le ṣe ipilẹṣẹ. Nitorinaa, iṣeto idanwo yii jẹ ki iran irọrun ti awọn VVPB mejeeji ati awọn PBs ṣiṣẹ.
Olusin 1Iṣeto idanwo fun ti ipilẹṣẹ awọn VVPB ati ṣiṣe iwadii itankale wọn ni awọn agbegbe rudurudu, pẹlu fifẹ tan ina (BE), awọn lẹnsi (L1-L4), ẹrọ ti o ni idiyele (CCD), awọn pipin ina ina (BS), awọn modulators ina aye (SLM1 ati SLM2), ati awọn apertures ipin (CA1 ati CA2).
Olusin 2Ifiwera laarin awọn abajade kikopa (ila akọkọ) ati awọn abajade itupalẹ (ila keji) ti awọn pinpin kikankikan deede fun awọn VVPB ni z = 400 mm ofurufu. Ẹsẹ kẹta fihan awọn afiwe-agbelebu laarin awọn ori ila akọkọ ati keji. Ni igba akọkọ ti iwe han lapapọ kikankikan, awọn keji iwe fihan awọn x-paati, ati awọn kẹta iwe fihan y-paati. Pẹpẹ funfun tọkasi 3 mm. Awọn eeya (a) si (f) ni awọn iwọn kanna.
Olusin 3sapejuwe awoṣe kikopa ti VVPBs elesin ni rudurudu bugbamu.
olusin 4Awọn iyipada kikankikan axial ti VVPBs (ila akọkọ) ati PBs (ila keji) labẹ awọn iwọn rudurudu oriṣiriṣi.
olusin 5Awọn ipinpinpin Beam centroid lati awọn imudani kikankikan 1000 ti VVPBs (ila akọkọ) ati PBs (ila keji) ni awọn iwọn rudurudu ti o yatọ.
olusin 6Awọn aaye Beam ti VVPB ti o gbasilẹ nipasẹ olutupalẹ profaili tan ina ni aaye ọfẹ ni 1 m lati BS4: (a) pinpin kikankikan lapapọ, (b) paati x, ati (c) y-component. Panel kọọkan wọn ni isunmọ 7 × 5 mm².
olusin 7Awọn abajade esiperimenta ti nfihan iyatọ ti (a) atọka scintillation ati (b) tan ina rin kakiri pẹlu iwọn otutu awo gbona fun awọn PB ati VVPB mejeeji.
Awọn paramita ati awọn pato ti oluyipada ina aye iru alakoso ti a lo ninu idanwo yii jẹ atẹle yii:
| Awoṣe | FSLM-2K73-P jara | Awose Iru | Ipele-iru |
| Liquid Crystal Iru | Ifojusi | Iwọn Grẹy | 8-bit tabi 10-bit (aṣayan) |
| Liquid Crystal Ipo | PAN | Ọna Iwakọ
| Oni-nọmba |
| Ipinnu | 2048×2048 | Iwọn Pixel | 6.4μm |
| Agbegbe ti nṣiṣe lọwọ | 0.73" | Kun ifosiwewe | 93% |
| Oṣuwọn sọtun | 60 Hz (8bit)* | Agbara titẹ sii | 12V 3A |
| Igun titete | 0° | Data Interface | HDMI |
Akiyesi: Awọn awoṣe oriṣiriṣi yatọ ni iwọn iṣatunṣe alakoso ati ṣiṣe lilo ina. Fun awọn ibeere kan pato, jọwọ kan si oluṣakoso tita ni agbegbe rẹ fun awọn alaye.
Gbólóhùn ipari:
Modulator ina aye (SLM) jẹ ohun elo optoelectronic mojuto ti o nlo ipa elekitiro-opiti ti awọn ohun elo kirisita omi lati ṣakoso ni agbara ni agbara pinpin aye ti awọn oju igbi ina (pẹlu titobi, ipele, tabi polarization). Gẹgẹbi ohun elo ti o lagbara pupọju ni awọn opiti ode oni ati awọn fọto, o jẹ ki o ṣiṣẹ, kongẹ, ati ifọwọyi agbara ti itankale ina ni aaye. Lọwọlọwọ, awọn ọna akọkọ fun ti ipilẹṣẹ awọn ina vortex pẹlu ọna awo ipele ajija, modulator ina aye, hologram ti ipilẹṣẹ kọnputa, ọna iyipada ipo, metasurface, bbl Lara wọn, modulator ina aye n ṣe afihan awọn anfani pipe ni iyipada iyipada awọn nọmba idiyele topological ati awọn aye miiran nitori eto rẹ.
Alaye Abala: