涡旋光束因为携带轨道角动量，在光通信、粒子操纵及量子信息等领域都具有重要的应用前景。目前有很多方法可用于产生涡旋光束，如利用螺旋相位板、模式转换、空间光调制器等。然而，传统的方法需要搭建体积相对较大的光学系统，限制了其在集成光学等领域中的应用。不同于传统方法中通过传输效应来获得相位变化，超表面可以通过纳米结构使入射光产生相位突变，在纳米尺度上独立控制动态或几何相位以产生涡旋。超表面具有强大光控制能力的同时，还具有体积小、易于集成等特点，因此成为了产生涡旋光的理想方法。文中在介绍产生涡旋光束基本原理的基础上，回顾了近年来利用超表面产生涡旋光束的研究进展。首先介绍了利用动力学相位、Pancharatnam-Berry (P-B)相位以及混合相位产生光学涡旋的方法。随后，对利用全息与编码超表面产生涡旋及通过多路复用产生多个涡旋等不同方法进行了综述。最后，对基于超表面产生涡旋的一些亟待解决的问题和应用前景作了简单总结与讨论。
光学涡旋 轨道角动量 超表面 产生方法 optical vortices orbital angular momentum metasurface generation methods 红外与激光工程
2021, 50(9): 20210283
1 怀化学院机械与光电物理学院, 湖南 怀化 418008
2 苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006
自加速Airy光束是最近十年来被研究得最广泛的激光模式之一。该光束具有传输不变、自愈合以及横向自加速三大特性。这些特性使其在微粒操控、等离子体波、激光电子加速、全光路由、光学成像、激光导引电火花、物质波及量子引力等方面有重要应用。综述了自加速Airy光束的产生方法、各种特性及应用的研究进展, 展望了未来的发展前景。
物理光学 自加速Airy光束 产生方法 特性 应用 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 020002
艾里光束作为无衍射光的一种，以其近似无衍射、横向自加速和自恢复的独有特性而得到普遍的关注，在光电子学、微粒操控、大气通信等领域有着广阔的应用前景。综述了产生艾里光束的几种主要方法，从系统造价、实现难易度和应用潜力等方面对各方法的优缺点做深入比较分析，提出了改进和完善建议。
物理光学 艾里光束 产生方法 优缺点 应用前景 激光与光电子学进展
2015, 52(3): 030008
径向偏振光与传统的均匀偏振光相比，其偏振态具有完美的轴对称特性，而且其光强在中心轴上始终为中空的分布。对近年来国内外学者对径向偏振光的研究现状进行了综述，简要介绍了径向偏振光的电场特性、产生方法及其应用。通过分析总结认为，采用衍射光栅反射镜是产生高功率和高质量径向偏振激光的新的发展趋势之一。
激光光学 径向偏振激光 产生方法 衍射光栅反射镜 激光与光电子学进展
2013, 50(3): 030001
