Vórtices ópticos, caracterizado por un frente de fase helicoidal y una distribución de intensidad en forma de rosquilla, contribuir a una amplia gama de aplicaciones, desde la microscopía hasta las comunicaciones ópticas. Y las aplicaciones para vórtices ópticos están proliferando. Entonces, ¿Cuál es la mejor forma de generar vórtices ópticos? Activo, la emisión directa de una cavidad láser se considera uno de los mejores enfoques. Para aplicaciones en óptica cuántica e imágenes de superresolución, una fuente láser capaz de generar vórtices en un amplio rango espectral es esencial.

Los osciladores paramétricos ópticos (OPO) pueden generar radiación sintonizable de banda ancha de UV a infrarrojos. Entre las OPO, los bombeados con láseres de fibra de femtosegundos proporcionan pulsos ultrarrápidos sintonizables con un rendimiento formidable:alta tasa de repetición, alta potencia de salida, y amplia cobertura de longitud de onda. Como resulta, Los OPO de femtosegundos también son la mejor manera de generar vórtices ópticos sintonizables en longitud de onda.

OPO de modo de doble haz, dos canales

Minglie Hu, del Laboratorio de Láser Ultrarrápido de la Universidad de Tianjin, señala que, si bien un generador de haz de vórtice de un solo canal puede ofrecer capacidad de transmisión de datos y capacidad de captura para obtener radiación de terahercios sintonizable, Los generadores de doble canal tienen esa capacidad, además de la ventaja de generar dos tipos diferentes de vigas para una gama más amplia de aplicaciones. "Dos fuentes mutuamente incoherentes con un haz gaussiano y un haz de vórtice podrían romper el límite de difracción de Rayleigh, que se puede aplicar para imágenes de superresolución, por lo que lo más deseable es un generador de haz de vórtice de dos canales, "dice Hu.

Hu y su equipo desarrollaron recientemente un canal de dos Configuración OPO de doble bombeo capaz de proporcionar longitud de onda dual, modos de doble haz sintonizables en la banda de telecomunicaciones. Los resultados de la investigación relacionada se informan en Fotónica avanzada .

Logran una operación de longitud de onda dual estimulando dos períodos adyacentes de un cristal de niobato de litio polarizado periódicamente en una configuración de láser de fibra dopada con iterbio. La estructura asegura que dos pares de señales sintonizables independientemente puedan sincronizarse con la bomba y oscilar simultáneamente.

La configuración de la cavidad OPO se puede dividir en dos canales:uno para generar haces gaussianos y el otro para generar una variedad de haces de vórtice. Hu explica, "Los haces de vórtice con diferentes órdenes se crean reemplazando la placa q". Hu señala que la placa q es lo suficientemente delgada como para que cualquier dispersión introducida sea insignificante. La OPO resultante genera dos señales sintonizables en 1520-1613 nm y 1490-1549 nm, respectivamente.

Hu y su equipo esperan que el método propuesto con su simple, El diseño económico de la cavidad ofrecerá una forma conveniente de generar vórtices ópticos en modo de haz doble. Anticipan que puede proporcionar una plataforma para imágenes de superresolución, óptica no lineal, entrelazamiento cuántico multidimensional, y más.