[發明專利]基于梯形塞納克干涉儀產生任意矢量光場的方法及裝置

無效

• 申請號: 201210245259.3
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102749718A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 劉圣;李鵬;趙建林;彭濤
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B27/42
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種利用梯形塞納克干涉儀和計算全息圖產生任意矢量光場的方法及裝置，屬于光電技術領域。

背景技術

矢量光場是一種偏振態隨著橫向空間位置不同而變化的光場，其中一種特例就是偏振態呈空間柱對稱分布，故稱為柱矢量光場。由于偏振態的空間非均勻性以及奇異性，矢量光場經高數值孔徑透鏡緊聚焦時，將產生具有獨特角動量和偏振態的焦場。特別是通過衍射光學元件調制后，可以產生出光針、光籠、光鏈等奇異形狀的焦場。矢量光場的這些聚焦特性，在基礎科學研究和實際工程應用中，例如超分辨成像、超精細加工、等離子體聚焦、光學微操控等，將有可能扮演重要的角色。

目前，人們提出了多種產生矢量光場的方法。這些方法主要可分為兩類：直接法和間接法。所謂直接法，是通過設計光學元件，比如液晶、亞波長光柵、相位光學元件、扇形半波片、螺旋相位延遲器等，將傳統激光器輸出光束的偏振態直接轉換為柱對稱偏振態；所謂間接法，則主要是由兩束或多束偏振態和相位經過調制的光場，通過同軸疊加形成矢量光場，故通常又稱為干涉法。干涉法盡管穩定性稍差，但其靈活性很高，調節方便，故更加適合產生具有復雜偏振態分布的光場。

利用干涉法產生矢量光場時，一般可通過兩束振動方向相互正交的線偏振光、或旋向相反的圓偏振光疊加來實現。對于兩束圓偏振光，它們的瓊斯矢量分別為[1,i]^T和[1,-i]^T。如果分別給它們附加相移δ₁和δ₂，則兩束光的電場強度矢量E₁和E₂可分別表示為

E1=Aexp(iδ1)1i,]]>E2=Aexp(iδ2)1-i]]>

其中，A是兩束光的振幅。則兩束光的疊加光場表示為