Experimental demonstration of tunable refractometer based on orbital angular momentum of longitudinally structured light
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The index of refraction plays a decisive role in the design and classification of optical materials and devices; therefore, its proper and accurate determination is essential. In most refractive index (RI) sensing schemes, however, there is a trade-off between providing high-resolution measurements and covering a wide range of RIs. We propose and experimentally demonstrate a novel mechanism for sensing the index of refraction of a medium by utilizing the orbital angular momentum (OAM) of structured light. Using a superposition of co-propagating monochromatic higher-order Bessel beams with equally spaced longitudinal wavenumbers, in a comb-like setting, we generate non-diffracting rotating light structures in which the orientation of the beam’s intensity profile is sensitive to the RI of the medium (here, a fluid). In principle, the sensitivity of this scheme can exceed ~2700°/RI unit (RIU) with a resolution of ~ $$10^{ - 5}$$ 1 0 - 5 RIU. Furthermore, we show how the unbounded degrees of freedom associated with OAM can be deployed to offer a wide dynamic range by generating structured light that evolves into different patterns based on the change in RI. The rotating light structures are generated by a programmable spatial light modulator. This provides dynamic control over the sensitivity, which can be tuned to perform coarse or fine measurements of the RI in real time. This, in turn, allows high sensitivity and resolution to be achieved simultaneously over a very wide dynamic range, which is a typical trade-off in all RI sensing schemes. We thus envision that this method will open new directions in refractometry and remote sensing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».