玻璃内集成结构光的体积处理

具有复杂偏振、相位和振幅结构的光束在经典与量子光学的广泛应用及基础研究中备受关注。随着对结构光兴趣的增长,亟需能同时对多种模式进行高效调制的平台。多平面光转换技术(MPLC)——即结合自由空间传播的多级相位调制——已实现这类酉变换,但传统方案通常依赖笨重的光学元件、局限于标量调制或需要先进纳米加工技术。本文提出一种通过标准熔融石英玻璃直接激光写入的高效单片式MPLC架构,器件体积仅数立方毫米。该方案基于激光诱导纳米光栅对玻璃双折射特性的三维调控,实现了全矢量光场的空间操控。为展示该方法在集成多模-多路径光学网络中的潜力,该团队演示了多模酉变换、模式转换及标量光的复杂分束功能。进一步将MPLC操作拓展至矢量光场,实现了多种偏振控制的空间模式操作及光学斯格明子拓扑结构的转换。最后,该团队突出该方案在光通信中的应用前景,研制出工作于通信波长的空间模式-偏振复用微型器件。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-20 22:07

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