Figur Ⅰ, en dynamisk exponeringsenhet som genererar vektorstrålar med hjälp av ortogonal interferens för inspelning och rekonstruktion; Ⅱ, (a)-(e) är simuleringarna av ljusfältsfördelningen av första ordningens vektorstråle efter addering av polarisatorer, (f)-(j) är den första ordningens vektorstråle som tas emot av CCD:n i experimentet; Ⅲ, (a)-(e) är simuleringarna av ljusfältsfördelningen av andra ordningens vektorstråle efter addering av polarisatorer, (f)-(j) är andra ordningens vektorstråle som tas emot av CCD:n i experimentet. Kredit:Compuscript Ltd
I konventionell holografi bildas hologrammet genom att registrera interferenskanterna för två koherenta strålar med användning av ett fotokänsligt material. Amplitud- och fasinformationen för den ursprungliga signalvågen kan rekonstrueras korrekt vid läsning av hologrammet. Genom att introducera ljusets polarisationsegenskaper i konventionell holografi kan fler frihetsgrader tillhandahållas för att styra optisk information. Vid rekonstruktion av polarisationsholografi, även om amplituden och fasen för signalvågen kan rekonstrueras korrekt, visar polarisationsinformationen rika förändringar. Denna förändring är inte bara relaterad till polarisationstillstånden och interferensvinklarna för olika typer av strålar i inspelnings- och rekonstruktionsstegen, utan också till egenskaperna såsom polarisationssvar, diffraktionseffektivitet hos fotoreceptormaterialen.
Polariserad holografi är fortfarande i ett framväxande stadium. Diffraktionseffektiviteten och polarisationstillståndet för rekonstruerad våg undersöks huvudsakligen under holografisk registrering och rekonstruktion. Under de senaste åren har polarisationsholografi fått stor uppmärksamhet med införandet av tensorteori. Genom att introducera den teoretiska modellen för den dielektriska tensorn gör denna teori polarisationsholografin tillämpbar på alla interferensvinkel och polarisationstillstånd, vilket ger ett enklare och allmänt tillämpbart teoretiskt stöd för att beräkna polarisationstillståndet för den rekonstruerade vågen. Med den kontinuerliga fördjupningen av teoretisk forskning om polarisationsholografi har den börjat komma in på olika tillämpningsområden. Den har breda utvecklingsmöjligheter inom holografisk datalagring, interaktion mellan lätt material, bearbetning och tillverkning av mikro-nanostruktur, speciella optiska enheter och så vidare.
Forskarteamet till professor Xiaodi Tan från Fujian Normal University är ett av de tidigaste teamen som har genomfört forskning om polarisationsholografi i världen. De har gjort en rad framsteg inom området polarisationsholografi. Baserat på vektoregenskaperna för polariserade vågor föreslog de begreppen trogen rekonstruktionseffekt (FRE), ortogonal rekonstruktionseffekt (ORE) och nollrekonstruktionseffekt (NRE), och analyserade bildningsförhållandena och den inre mekanismen.
Översiktsartikeln publicerad i Opto-Electronic Science , titled "Linear polarization holography," reviews and summarizes the development of a basic component of polarization holography (linear polarization holography) based on the achievements of research teams across the world in recent years. In the linear polarization holography, the law of the change of the polarization state and the diffraction efficiency of the reconstructed wave are mainly studied, including FRE, ORE and NRE. The article distinguishes whether the polarization characteristics of the reconstructed wave is affected by the exposure energy, and then divides it into two categories for discussion. In the reconstruction characteristics that independent of the exposure energy, the polarization characteristics of the reconstructed wave change linearly with the exposure energy, which is realized by constraining the polarization state in the process of holographic recording and reconstruction.
Combined with these reconstruction characteristics, applications such as multi-channel polarization multiplexing or vector beams generation can be realized. The experimental results verify that polarization holography can improve information storage capacity, or generate vector beams with polarization and phase vortices. Generally, the polarization characteristics of the reconstructed wave is affected by the exposure energy and present a nonlinear change. These characteristics can provide references for analyzing the polarization and diffraction efficiency characteristics of holographic gratings with micro-nano structures. In addition, it is expected to make metamaterial with anisotropic refractive index distribution through multiple exposure, to realizing the modulation of the amplitude, phase, polarization and propagation direction of light, which can allow potential applications such as optical metasurfaces, photonic crystal, all-optical logic gate, polarization sensor and so on. Consequently, it is conducive to the production of linear and nonlinear optical functional devices with low-cost planar structures, and planar optical elements with a customer-design function are possible owing to its properties. This paper aims to provide new insights and ideas, so that polarization holography can be helpful in more areas as well as be widely used. + Utforska vidare
