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压电驱动的声光器件可实现光束的超快转向和成形

基于压电的液体腔声光器件将螺旋波阵面压印到高斯光束上。(图片来源:布里斯托尔大学和邓迪大学)

 

       来自布里斯托尔大学(布里斯托尔,英国)和邓迪大学(苏格兰敦提,苏格兰)的研究者已经创建了一个声光装置,可以把高斯激光束分成具有可选择的顺序的贝塞尔光束。具有螺旋相位波前(高阶具有较高轨道角动量)的贝塞尔光束可以用于显微操作,甚至可以用作牵引光束。

 

       相控阵装置包含64个压电元件围绕液态填充的腔体。贝塞尔光束可以由阵列产生到第四阶,光束同时可以被操控。1 MHz的刷新率确保了高速波束控制和改变频率。该技术可以使诸如全息成像的光学设备能够实时快速移动。

 

       这项研究由布里斯托尔大学超声学教授Bruce Drinkwater和邓迪大学Mike MacDonald领导。Drinkwater教授说:“这种可重构性可以发生得非常快,仅受声波速度的限制。”“这种方法的关键优势在于它可以提供非常高的刷新率--现在可以实现每秒数百万次刷新,这意味着未来基于激光束的设备将能够比现在更快地进行重新配置,而当前最快的速度是每秒刷新数千次。”

 

可重新配置的镜头


       MacDonald说:“该设备可能比现有的全息设备(如空间光调制器)更快地被寻址,并且还可以使用更高的激光功率。正如维也纳的一次演示所展示的那样”,“这为光学材料的激光加工中的光束整形,甚至利用轨道角动量进行自由空间光通信的光束的快速和高功率控制开辟了应用,比如可以增加信号带宽。”

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