[發明專利]三維矢量光束的生成方法與裝置

有效

• 申請號: 201610007355.2
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105607266B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 高春清;付時堯;張世坤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B27/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于生成三維矢量光束的裝置，其特征在于，包括激光器、偏振分光棱鏡、準直器、兩個液晶空間光調制器、半波片和四分之一波片，其中：

所述偏振分光棱鏡置于激光器發出的光路中，用于生成水平偏振光；

所述準直器置于偏振分光棱鏡后方的光路中，用于對水平偏振光進行準直；

所述第一個液晶空間光調制器置于準直器后的光路中，用于加載軸棱鏡與螺旋相位片疊加后的全息光柵，將入射光束轉化為攜帶有軌道角動量的貝塞爾光束；

所述半波片置于第一個液晶空間光調制器后的光路中，且其快軸方向與水平面呈22.5°放置，用于將水平偏振貝塞爾光束轉化為偏振方向與水平面呈45°的線偏振貝塞爾光束；

所述第二個液晶空間光調制器置于半波片后的光路中，用于加載徑向周期相位與螺旋相位片疊加后的全息光柵，將偏振方向與水平面呈45°的線偏振貝塞爾光束轉化為兩束偏振方向分別為水平和垂直且攜帶有相反軌道角動量的線偏振貝賽爾光束的合束，同時水平偏振分量相比于垂直偏振分量有相位延遲；

所述四分之一波片置于第二個液晶空間光調制器后的光路中，其快軸方向與水平面呈45°，用于將兩束偏振方向為水平和垂直且攜帶有相反軌道角動量的線偏振貝賽爾光束的合束轉化為兩束左旋和右旋且攜帶有相反軌道角動量的圓偏振貝賽爾光束的合束，同時左旋圓偏振分量相比于右旋圓偏振分量有相位延遲。

2.根據權利要求1所述的一種用于生成三維矢量光束的裝置，其中，加載在準直器后方的空間光調制器上的全息光柵，由軸棱鏡與螺旋相位片疊加而成。

3.根據權利要求1所述的一種用于生成三維矢量光束的裝置，其中，加載在四分之一波片前方的空間光調制器上的全息光柵，由徑向周期相位與螺旋相位片疊加而成，且螺旋相位片的階次為與軸棱鏡疊加的所述螺旋相位片的二倍，若用D表示徑向周期相位的相位變化周期，d表示所述軸棱鏡的徑向周期，λ表示光波長，則在光軸上引入附加相位與傳輸距離z之間的函數關系為：

φ(z)=2πλzDd.]]> 1