vortici ottici, caratterizzato da un fronte di fase elicoidale e distribuzione dell'intensità a forma di ciambella, contribuire a una vasta gamma di applicazioni, dalla microscopia alle comunicazioni ottiche. E le applicazioni per i vortici ottici stanno proliferando. Così, qual è il modo migliore per generare vortici ottici? Attivo, l'emissione diretta da una cavità laser è considerata uno dei migliori approcci. Per applicazioni in ottica quantistica e imaging a super risoluzione, è essenziale una sorgente laser in grado di generare vortici su un'ampia gamma spettrale.

Gli oscillatori parametrici ottici (OPO) possono generare radiazioni sintonizzabili a banda larga da UV a infrarossi. Tra gli OPO, quelli pompati da laser in fibra a femtosecondi forniscono impulsi ultraveloci sintonizzabili con prestazioni formidabili:alta frequenza di ripetizione, elevata potenza di uscita, e ampia copertura della lunghezza d'onda. Come risulta, Gli OPO a femtosecondi sono anche il modo migliore per generare vortici ottici regolabili in lunghezza d'onda.

OPO a doppio raggio, due canali

Minglie Hu dell'Ultrafast Laser Laboratory dell'Università di Tianjin osserva che mentre un generatore di raggio a vortice a canale singolo può offrire capacità di trasmissione dati e capacità di intrappolamento per ottenere radiazioni terahertz sintonizzabili, i generatori a doppio canale hanno questa capacità, oltre al vantaggio di generare due diversi tipi di raggi per una più ampia gamma di applicazioni. "Due sorgenti mutuamente incoerenti con un raggio gaussiano e un raggio vorticoso potrebbero rompere il limite di diffrazione di Rayleigh, che può essere applicato per l'imaging ad alta risoluzione, quindi un generatore di raggio a vortice a due canali è più desiderabile, "dice Hu.

Hu e il suo team hanno recentemente sviluppato un canale a due canali, configurazione OPO a doppia pompa in grado di fornire doppia lunghezza d'onda, modalità a doppio raggio sintonizzabili su tutta la banda delle telecomunicazioni. I risultati della ricerca correlati sono riportati in Fotonica avanzata .

Raggiungono il funzionamento a doppia lunghezza d'onda stimolando due periodi adiacenti di un cristallo di niobato di litio periodicamente polarizzato in una configurazione laser a fibra drogata con itterbio. La struttura assicura che due coppie di segnali sintonizzabili in modo indipendente possano sincronizzarsi con la pompa e oscillare contemporaneamente.

La configurazione della cavità OPO può essere suddivisa in due canali:uno per la generazione di fasci gaussiani e l'altro per la generazione di una varietà di fasci a vortice. Hu spiega, "Le travi a vortice con ordini diversi vengono create sostituendo la piastra q." Hu nota che la q-plate è sufficientemente sottile in modo che qualsiasi dispersione introdotta sia trascurabile. L'OPO risultante genera due segnali sintonizzabili su 1520–1613 nm e 1490–1549 nm, rispettivamente.

Hu e il suo team sperano che il metodo proposto con la sua semplicità, il design economico della cavità offrirà un modo conveniente per generare vortici ottici in modalità a doppio raggio. Anticipano che potrebbe fornire una piattaforma per l'imaging a super risoluzione, ottica non lineare, entanglement quantistico multidimensionale, e altro ancora.