动态操控光学轨道角动量的集成器件

　　提出并实现了 “蛛网型”光学OAM动态发射器；提出并实现了 “齿轮型”光学OAM动态发射器；提出了利用激励光束在传播过程引入的径向相位梯度，来连续调控近场OAM拓扑荷数的方法，并进一步提出了利用金属多边形结构产生和调控OAM阵列态的方法；提出了物理可实现的构成高维封闭空间的 “准角态”概念，基于此概念可以实现系统复杂度与矩阵维度无关的高维矩阵变换。

　　王宇于1990年7月26日出生于云南省曲靖市。2008年9月考入清华大学电子工程系电子信息科学与技术专业，2012年7月本科毕业并获得工学学士学位。2012年9月免试进入清华大学电子工程系电子科学与技术专业，2017年7月博世毕业并获得工学博士学位。在校期间，获得清华大学研究生特等奖学金、唐立新奖学金、一二九辅导员、电子系学术新秀、iNow最佳学生论文一等奖等。

目录

第1章绪论

1.1引言

1.2利用集成器件产生和动态调控光学轨道角动量

1.3关键问题分析

1.3.1关键问题1

1.3.2关键问题2

1.3.3关键问题3

1.4主要内容及创新点


第2章硅基集成光学轨道角动量发射器

2.1引言

2.2基于光学微环产生携带轨道角动量的光束

2.2.1光学微环的基本特性

2.2.2利用光学微环产生轨道角动量的基本原理

2.3硅基集成光学轨道角动量发射器的制备与测试

2.3.1制备流程

2.3.2测试系统

2.4蛛网型光学轨道角动量发射器

2.4.1基本原理

2.4.2数值计算和结果分析

2.4.3动态调控测试结果

2.5齿轮型光学轨道角动量发射器

2.5.1基本原理

2.5.2数值计算和结果分析

2.5.3动态调控测试结果

2.6本章小结

第3章表面等离子激元光学轨道角动量发射器

3.1引言

3.2激励携带轨道角动量的表面等离子激元

3.2.1表面等离子激元的特性

3.2.2基本原理

3.3阿基米德螺线型光学轨道角动量发射器

3.3.1激励轨道角动量纯态的方法

3.3.2三种激励轨道角动量分数态方法的比较

3.3.3基本原理

3.3.4数值计算和结果分析

3.4多边形型光学轨道角动量发射器

3.4.1基本原理

3.4.2数值计算和结果分析

3.5本章小结


第4章有限高维光学态的矩阵变换

4.1引言

4.2基本原理

4.2.1基于准角态构建有限高维光学态

4.2.2高维矩阵变换的实现方案

4.2.3系统效率

4.3数值计算和结果分析

4.3.1广义Pauli矩阵

4.3.2一些稀疏矩阵

4.3.3离散傅里叶变换矩阵

4.3.4结果分析

4.4本章小结


第5章总结


参考文献


附录A蛛网型光学轨道角动量发射器的静态特性

附录B利用平面波分解法推导式（3.8）



附录C推导具有一定倾斜角度的高斯光束解析式



在学期间发表的学术论文


致谢