弯曲阶跃型光纤中光学涡旋的传输特性研究

研究了光学涡旋在光纤中传播特性。从Maxwell方程出发,推导光波导中的波动方程,并进行阶跃光纤传输的本征模式求解,根据光学涡旋模式(OAM模)和线偏振模式(LP模)与矢量模式之间的关系,解出光学涡旋以及线偏振模在光纤中的模式分布,理论分析了光学涡旋在光纤中较LP模的传播优势,并通过计算模拟其在弯折光纤中的传播过程,发现其光场强度空间分布具有周期性旋转特性。研究光纤弯曲半径以及涡旋拓扑荷对光学涡旋传播的影响。光纤弯曲半径越小,传输损耗越大;涡旋拓扑荷越大,传输损耗越大,对应的旋转周期越小。