胡友友副教授在《Optics Express》发表海洋光学研究成果
近日，江苏科技大学理学院应用光学研究中心胡友友副教授在海洋湍流介质中光传输方面取得最新研究进展，在国际知名光学期刊《Optics Express》（中科院物理与天体物理大类2区，TOP期刊，影响因子：3.833）上发表研究论文《Influences of salinity and temperature on propagation of radially polarized rotationally-symmetric power-exponent-phase vortex beams in oceanic turbulence》（DOI: 10.1364/OE.477398），胡友友副教授为该论文第一作者和通讯作者，江苏科技大学为第一单位。
随着对水下遥感和光通信需求的增加，光束在海洋湍流中传播的研究逐渐兴起。作为一种重要的随机介质，海洋湍流与其他的随机介质如组织和湍流大气一样，会影响光强、偏振度、相干度、探测概率等。然而，矢量光束表现出很强的抗湍流干扰能力，由于湍流对径向偏振光束的两个正交偏振分量的影响可以相互抵消，闪烁指数将降低。因此可以通过操纵偏振来抵抗湍流干扰。而作为一种新型光束，旋转对称幂指数涡旋光束（RSPEPVBs）因其独特的扇叶形光强分布，在粒子捕获和自由空间光通信领域有广泛的应用前景。径向偏振旋转对称幂指数涡旋光束（RP-RSPEPVBs）同时具有两者的优点，其在海洋湍流中的传输有着重要的研究意义。
图1 RP-RSPEPVBs在海洋湍流中传输的实验装置图
该论文设计了一套RP-RSPEPVBs在海洋中传输的光学系统如图1所示。1/2波片（HWP）和偏振分束器（PBS）组成的衰减系统对光强进行衰减，同时将光束转换为线偏振光，透镜L1和L2构成扩束准直系统，利用在空间光调制器（SLM）上加载不同拓扑荷数的相位图从而相位调制生成RSPEPVBs，使用一阶涡旋波片（VWP）转换为RP-RSPEPVBs。在光路中加入1.2m的水箱模拟海水中的传输。水中加入海盐来控制盐度，水泵与加热器分别用来控制湍流与温度，利用反射镜来改变光束传播距离。该文分别研究了不同盐度、温度及距离下的光强变化，并选择盐度为变量测量了斯托克斯参数来表征光束偏振度的变化。
近年来，在学校的支持下，依托物理学（0702）一级学科硕士点和光电信息工程（085408）专业硕士点，理学院持续加大“海洋光学”研究方向的开拓和建设，2022年围绕海底光传输技术、水下激光加工取得阶段性成果，联合获批江苏省重点研发计划（产业前瞻与关键共性技术）、温州市重大科技创新攻关等项目。
相关工作受到江苏省重点研发计划，江苏省自然科学基金，江苏科技大学新兴科技团队项目，江苏科技大学青年科技项目等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1364/OE.477398