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多维时空波包生成方案的研究
Research on the generation of multi-dimensional spatiotemporal wavepackets
投稿时间：2024-04-27  
DOI：10.3969/j.issn.1005-5630.202404270074
中文关键词:  多维时空  多维时空光涡旋  多维时空操纵  多维时空波包
英文关键词:multi-dimensional spatiotemporal  multi-dimensional spatiotemporal optical vortices  multi-dimensional spatiotemporal manipulation  multi-dimensional spatiotemporal wavepackets
基金项目:
作者单位E-mail
林泽立 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093  
曹前 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093  
詹其文 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093 qwzhan@usst.edu.cn 
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中文摘要:
      过去几年中，时空光学在许多应用研究领域都展示出了巨大潜力。目前已有的研究工作集中于使用二维空间光调制器或定制的振幅掩膜板来操纵空间频率域光场，从而在时空（X-T）平面上生成具有特定分布的时空光场。这些时空光场研究不涉及另一空间维度（Y方向）上的调控。提升时空光场调控的维度，在多个时空维度上同时操纵光场分布，可以进一步扩展时空光学研究。多维时空光场可以具有传统时空光场无法具有的新光子学特性。本研究工作介绍了通过多路复用时空光场调制系统，设计可实现多维时空波包生成的装置，并演示一些多维时空光场的模拟仿真。工作中展示了多维时空光学涡旋波包和三维晶格波包的时空域三维模拟仿真。多维时空波包可成为时空光学研究中的重要研究工具，为更多应用带来了可能。
英文摘要:
      In the past few years, spatiotemporal optical research has shown its potential in many applications. However, current research mainly focuses on using 2D spatial light modulator or customized amplitude mask to manipulate the optical field in the spatial-spectral domain so that the generated optical field can be modulated in the spatiotemporal (X-T) plane. In those studies, the other spatial direction (Y-direction) remains un-changed. Having a capability of manipulating the light in multiple spatiotemporal dimensions can greatly expand the scope of spatiotemporal optical research to a higher dimension. Multi-dimensional spatiotemporal light field has new property that is inaccessible in conversional researches. This research work introduces the design of device that enable multidimensional spatiotemporal wavepackets generation by multiplexing spatiotemporal optical field modulation system and demonstrates some simulations of multi-dimensional spatiotemporal optical field. In this work, we demonstrate simulations of multi-dimensional spatiotemporal optical vortex wavepacket (MD-STOV) and three-dimensional lattice wavepacket. These multi-dimensional wavepackets can become new and interesting tools in spatiotemporal optical researches and pave new directions for many applications.
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