基于光楔阵列产生光学涡旋阵列的研究

在研究光楔衍射法产生单涡旋的基础上,基于长条形光楔阵列,提出了利用光束阵列衍射产生涡旋阵列的方法.该方法要求光束阵列在平行于光楔边缘方向上的光束间距等于光束直径的整数倍.利用超精密机床采用一体化加工法加工了光楔阵列元件,验证了该方法的可行性.利用空间光调制器快速灵活调整光束阵列的优点,搭建了借助空间光调制器加载达曼光栅衍射产生所需光束阵列的实验光学系统.针对光束阵列与光楔阵列的匹配问题,研究了达曼光栅掩模图基本单元对光束阵列的调控,获得了可调结构的光束阵列.实验产生了拓扑荷一致的光学涡旋阵列,与仿真结果相一致,证明所提方法的有效性.     

高温超导体混合态磁通涡旋结构

利用紧束缚模型,对s-d混合波的存在性作了讨论.在Ginzburg-Landan理论框架下,严格求解了高温超导体混合配对态磁通涡旋结构.结果表明,其磁通涡旋的分布与单个涡旋的结构密切相关.在低温下,由于序参量s波成分的存在及它与d波分量的耦合,引起局域磁场和d波分量的各向异性,使磁通涡旋呈斜格子分布,而在温度近于转变温度时,各向异性消失,涡旋态转化为三角格子.这与YBa₂Cu₃O₇样品的小角度中子散射实验的结果相符合. 关键词：     

谐振子势与高斯势联合势阱中玻色爱因斯坦凝聚体的巨涡旋态

研究谐振子势与高斯势联合势阱中玻色爱因斯坦凝聚体的基态。发现凝聚体形成巨涡旋时,其涡旋个数等于平均角动量,且凝聚体密度分布和角动量密度分布相同,进而得到凝聚体形成巨涡旋时所处基态是角动量的本征态。发现势阱从各向同性的环形势阱逐渐变为各向异性的环形势阱的过程中,凝聚体的平均角动量与涡旋个数之比先由1平缓下降,然后迅速下降,最后保持在0.5附近。同时给出凝聚体密度分布和角动量分布的特征,并作出相应解释。     

艾里涡旋光束的多空间维度自由调控

基于多坐标变换技术,依次对一维艾里光束、二维艾里光束以及艾里涡旋光束进行不同坐标系下的变换,实现了艾里光束的两个边瓣方向和嵌入的光学涡旋方向在0到2π范围内的自由调控.分析了边瓣夹角分别为钝角和锐角时的艾里光束以及边瓣垂直时的艾里涡旋光束在传播距离0、2、6、10 cm处的传播动力学特性.理论与实验研究结果表明,通过边...     

基于机器学习检测相位畸变后的涡旋光束轨道角动量

针对涡旋光受大气湍流而产生的相位畸变问题,设计了卷积神经网络检测涡旋光束轨道角动量态.将相位畸变的拉盖尔高斯涡旋光光强图像作为样本数据输入,网络利用输入的数据集进行自主学习,经过多次迭代能够精确检测出光束高阶轨道角动量信息.仿真结果表明:在大气湍流强度不确定的情况下,模型对轨道角动量态范围为1～40、1～100、1～1...     

s+id波高温超导体的单根涡旋线结构

用松弛叠代法数值求解了在s+id混合波对称性考虑下的Ginzburg-Landau方程，得到s+id高温超导体单根涡旋线的结构，并研究了其随温度磁场变化的特性.同时，也计算了在该考虑下的上临界场H_c2的曲线，相应的数值结果与实验结果定性一致. 关键词：     

高温超导中的磁弛豫

本文计算了涡旋玻璃态或集体蠕动模型和考虑反跳的热激活模型的驰豫率，并与实验数据进行了比较，发现前者在较低温度与实践符合较好，而后者在接近Ｔｃ的较高的温度与实验符合较好。本文还对此进行了讨论。     

基于圆微带天线阵的射频涡旋电磁波的产生

射频涡旋电磁波等相位面呈涡旋状,是一种携有新自由度-轨道角动量的电磁波。在轨道角动量模式理论分析的基础上,提出了在中心频率6 GHz处产生携有轨道角动量的涡旋电磁波的一种圆微带天线阵新结构,设计了以双层圆形微带天线为阵元组成的圆形阵列天线,通过控制馈源的相位差,得到模式量子数为0,1,2, 3, 4的轨道角动量。仿真结果表明：携轨道角动量的电磁波矢量电场图具有涡旋波阵面的特性,合适的阵列半径和馈线排列分布将产生携有良好轨道角动量特性的涡旋电磁波,而不当的阵列半径或馈线排列分布将出现能量的分散或者相互耦合的问题。     

具有空间结构的强激光场与原子相互作用研究的新进展(特邀)

随着超快超强激光技术的发展,强激光场光与物质相互作用的研究得到了广泛的关注.与此同时,光场调控技术在经典光学领域中的快速发展为光学操控提供了一个新的自由度.近年来,这两个不同领域之间的结合——具有空间结构的强激光场与物质相互作用,成为了强场物理前沿研究的热点之一.光电离和高次谐波是传统强场科学中两个十分基本又非常重要的...     

周培源湍流理论概述

2022年是周培源先生（1902年8月28日—1993年11月24日）诞辰120周年,为怀念一代宗师,本文对周先生长达半个多世纪的湍流研究历程以及建立的湍流理论进行了概述,内容包括湍流“前模式理论”,涡旋结构的湍流统计理论,相似性理论和逐级逼近方法,最后就周先生对湍流研究做出的贡献进行了总结。