![](images/post/smile/default/yw.gif)
高瑋課題組:軌道角動(dòng)量光-聲轉(zhuǎn)
軌道角動(dòng)量復(fù)用技術(shù)可望實(shí)現(xiàn)信息的高密度存儲(chǔ),然而卻給信號(hào)處理帶來了不小的挑戰(zhàn)。哈爾濱理工大學(xué)高瑋教授課題組實(shí)現(xiàn)了軌道角動(dòng)量的可逆光-聲轉(zhuǎn)換,這一工作顯示了利用角動(dòng)量復(fù)用技術(shù)來拓展基于光-聲轉(zhuǎn)換的信號(hào)處理方案的潛力。
理論上講,光子的軌道角動(dòng)量自由度可以構(gòu)成一個(gè)完備的無限維Hilbert空間,因此若將信息加載到光子軌道角動(dòng)量空間便可以大幅提高信息傳輸容量。然而,適合硅基光子技術(shù)的軌道角動(dòng)量態(tài)全光存儲(chǔ)研究目前還處在起步階段,能否同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息的高密度存儲(chǔ)和信號(hào)的高效處理是問題關(guān)鍵。 近日,哈爾濱理工大學(xué)光子學(xué)及光纖技術(shù)研究所高瑋教授課題組成功實(shí)現(xiàn)軌道角動(dòng)量在光波與行波聲子間的可逆轉(zhuǎn)換,為高容量全光處理提供了全新的物理途徑。相關(guān)研究成果發(fā)表在Optica [3, 212-217 (2016)]上。光信號(hào)的固態(tài)存儲(chǔ)是全光處理的重要物理依托,如何將加載于軌道角動(dòng)量空間的信息在電磁波與物質(zhì)波間高效相互轉(zhuǎn)換,是實(shí)現(xiàn)高速信息交互的關(guān)鍵。在這一研究工作中,該課題組利用渦旋光場(chǎng)的受激布里淵光放大過程誘導(dǎo)產(chǎn)生任意軌道角動(dòng)量態(tài)的相干聲子場(chǎng),并在聲子完全湮滅前,利用光-聲參量過程對(duì)渦旋聲場(chǎng)進(jìn)行了探測(cè)。結(jié)果證實(shí)了任意軌道角動(dòng)量態(tài)可通過光-聲參量過程在光信號(hào)與聲信號(hào)間相互轉(zhuǎn)換。 該工作提供了利用光-聲光子器件進(jìn)行高容量信號(hào)處理的新穎思路。其中可控產(chǎn)生的渦旋聲子可為軌道角動(dòng)量復(fù)用系統(tǒng)提供信道與頻率轉(zhuǎn)換界面;長(zhǎng)相干時(shí)間、低頻率及低群速的軌道角動(dòng)量聲子信道還可作為信息交換中的數(shù)據(jù)中繼,對(duì)面向軌道角動(dòng)量復(fù)用系統(tǒng)的全光處理具有實(shí)際意義。 論文鏈接:https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-3-2-212 ![]() ![]() |