实验研究：部分相干涡旋光束的生成与传播

"Generation and Propagation of Partially Coherent Vortex Beams" 这篇研究论文主要探讨了部分相干涡旋光束的生成与传播特性。部分相干涡旋光束是由高功率红色发光二极管（LED）产生的，它们在光学通信、信息编码以及光学镊子等领域有广泛应用，因为每个光子携带的轨道角动量（OAM）使得这些光束具有独特的性质。 涡旋光束的特点是螺旋相位前，可以用相位项 exp(ilq) 描述，其中 l 是拓扑荷，代表光束的旋转次数，而 q 通常与波长相关。这种光束的OAM使其在信息传输中能够承载更多的信息，且由于其对大气湍流的影响较小，部分相干光束近年来受到研究者的关注。 研究中，作者特别关注了由单个红色LED产生的部分相干涡旋光束。相较于传统的激光光源，LED作为光源具有高效能电光转换、低成本、小型化等优点，这使得它们成为实验研究的理想选择。通过调整LED光源的传播距离，可以调控部分相干涡旋光束的关联性质，从而改变其强度分布。 文章中，作者深入研究了拓扑荷 l 和传播距离对涡旋光束强度的影响。他们发现，通过改变光束的传播距离，可以调节光束的相干性，进一步影响其在空间中的分布。这一发现对于理解和控制部分相干涡旋光束的行为至关重要，对于优化在实际应用中的性能有重要意义。 实验结果证实了理论预测，为理解和利用这部分相干涡旋光束的特性提供了实验证据。这部分研究不仅扩展了我们对部分相干光束的理解，也为未来在大气传输、光学信息处理和量子光学等领域的应用开辟了新的可能性。通过实验方法探索这部分相干涡旋光束的性质，可以为实际光学系统的设计提供有价值的参考，并可能促进新型光学设备的开发。