基于矢量光場的TeO2晶體旋光特性研究

郁步昭，王吉明，吳 彤，赫崇君，路元剛，劉友文

（1.南京航空航天大學 理學院應用物理系，江蘇 南京 211106；2.南京航空航天大學 空間光電探測與感知工業和信息化部重點實驗室，江蘇 南京 211106）

引言

矢量光場一般是指波前平面上偏振態具有局域相異性的空間矢量結構光場，近20年來，獲得了研究人員的廣泛關注[1]。這類新型激光場在產生、傳輸、調控和與物質相互作用過程中，光場狀態的時空演化區別于傳統偏振光。最典型的一類矢量光場為柱對稱矢量光場，其基本光場為徑向偏振與角向偏振（也稱方位偏振）場，2 種基本光場的行局域控制或疊加，可以獲得更復雜、更具普遍性的柱對稱偏振矢量光束、全龐加萊矢量光束或混合偏振態光束等。

二氧化碲（TeO2）晶體屬正方晶系的單軸晶體，透光波段為0.33 μm～5.00 μm，具有雙折射特性，在532 nm 波段no=2.599 8，ne=2.300 8。TeO2晶體經常用在聲光調制中，近年來在中微子與暗物質研究、紅外器件等方面也獲得了深入研究和廣泛應用[2]。同時，TeO2晶體也是一種自然旋光晶體，具有良好的旋光性，可用作旋光器件[3-5]。近些年來，關于包括矢量光場在內的渦旋光場或特殊結構光場經過單軸晶體等的研究逐步深入，如在各向異性晶體中發現的自旋-軌道霍爾效應等，各向異性晶體在矢量光場領域應用越來越廣泛[6-9]。關于矢量光場經過旋光晶體的研究較少報道，本文基于旋光理論和矩陣傳輸理論，利用馬赫曾德干涉方法和斯托克斯參量測量方法，對矢量光場經過TeO2晶體進行了旋光特性的研究，分析了TeO2晶體對徑向偏振矢量光場的調控特征。……