矢量光束自旋霍尔效应的弱测量及光信息器件中的应用研究

项目名称： 矢量光束自旋霍尔效应的弱测量及光信息器件中的应用研究

项目编号： No.60907026

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 轻工业、手工业

项目作者： 段弢

作者单位： 中国科学院西安光学精密机械研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 自旋霍尔效应的测量是金属和半导体物理中一个重要的研究手段，揭示出许多固体内部电子态以及相互作用的特性，是凝聚态、高能物理领域中研究的热点。光学领域里,如果将偏振的自由度加入波包表示中产生矢量光束，传输过程由于光与物质的相互作用，就会产生光的自旋霍尔效应，并且把与光偏振有关的Imbert-Fedorov 位移称为光的自旋霍尔效应。本项目从矢量光束的偏振分布入手，利用量子弱测量将实验方案，将亚波长量级的位移探测精度提高4个数量级。理论分析、实验研究矢量光束偏振分布的性质及角动量与IF位移和自旋霍尔效应定量关系。探索高阶角动量涡旋结构的矢量光束实现增强的巨自旋霍尔效应，使得光束空间位置精确控制，最小精度可达0.1nm量级，最大范围为100倍的波长。实现该效应在全光开关等微纳光信息器件中的应用提供原理。从而推动光子学、微纳光学的发展，推进建立"自旋光学"全新的研究领域，抢占未来光信息器件的制高点。

中文关键词： 矢量光束；自旋霍尔效应；轨道角动量；弱测量；微纳光器件

英文摘要：

英文关键词： Vector beam；Spin Hall effect；Obital angular momentum；Weak measurement；Micro-nano optical device