Coherent transfer and phase evolution of optical vortices in a Λ-type four-wave mixing system
Abstract
本研究基于一个双泵浦非简并四波混频结构，将光涡旋编码于任意输入光束的相位信息中，探究了生成光束的相位分布及其对系统参数的依赖。采用一阶微扰理论求解与原子介质极化相关的密度矩阵元，建立了生成的探测光与共轭光在介质内传输的耦合波方程，获得两光场拉比频率的解析表达式，模拟了共振情况下光学涡旋在光束间的相干转换。研究进一步重点揭示了频率失谐、退相率对涡旋光相位分布的影响。文中指出双光子共振时，可通过减小退相率来补偿单光子失谐引起的涡旋光相位失真；双光子失谐时，原子系统的相干条件被破坏，涡旋相位分布更容易畸变，且退相率越小畸变越显著。本工作为原子介质内实现高保真的光学涡旋操控提供了可靠的理论依据与优化策略，对推进基于轨道角动量的高维量子通信与信息处理具有重要意义。
Fields of Study & Subjects
Orbital Angular Momentum in Optics
Quantum optics and atomic interactions
Quantum Information and Cryptography
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 7
- Publication date
- 1 January 2026