光纤端面平面型螺旋相位板设计

Abstract

针对传统阶梯型高阶螺旋相位板在光纤端面上制作难度大和使用过程中容易损坏的问题，文章提出了一种在光纤端面上制作平面型螺旋相位板的设计方案。这种相位板在不同方位角上高度相同，通过控制不同方位角处的折射率可获得不同的拓扑荷数。文章使用菲涅尔衍射理论对该方案产生的涡旋电场分布及光强分布进行了详细的理论分析，同时采用时域有限差分方法对基模高斯光束通过具有不同拓扑荷数的平面型螺旋相位板后在光纤中的传播过程进行了仿真验证。仿真结果表明，该种光纤端面平面型相位板对于高阶和低阶模式都能产生高质量的涡旋光束，有效克服了传统阶梯型螺旋相位板存在的不足。

Keywords

• 涡旋光束;光纤端面;平面型螺旋相位板;折射率;拓扑荷数