[發明專利]一種基于計算攝像法檢測疊加態渦旋光Sagnac效應的裝置

有效

• 申請號: 201611243513.0
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106813681B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 任元;王琛;謝璐;楊躍德;王剛;邵瓊玲
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍裝備學院
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

1.一種基于計算攝像法檢測疊加態渦旋光Sagnac效應的裝置，渦旋光Sagnac效應指由疊加態渦旋光螺旋波振面形成的干涉環而產生的Sagnac效應；它包括激光器(1)、衰減片(2)、反射鏡1(3)、反射鏡2(4)、反射鏡3(5)、反射鏡4(6)、擴束鏡(7)、空間光調制器(8)、凸透鏡1(9)、光闌(10)、凸透鏡2(11)、反射鏡5(12)、圖像傳感器(13)、實驗轉臺(14)，其特征在于：通過激光器(1)諧振腔產生穩定的高斯光束，通過衰減片(2)來衰減入射的高功率激光，使得激光進入圖像傳感器(13)可檢測范圍；之后由反射鏡1(3)、反射鏡2(4)、反射鏡3(5)、反射鏡4(6)延長光束的傳播長度，使光斑在光的傳播過程中自然發散，這樣在擴束鏡選用精度不高的情況下亦可達到空間光調制器對于光斑的大小要求；之后光束通過擴束鏡(7)，激光擴束鏡主要有兩個用途：其一是擴展激光束的直徑，其二是減小激光束的發散角，一束被擴束的光束的發散角，和擴束比成反比例變化，和未經擴束的光束相比，擴束后的光束可被聚焦得更小，同時壓縮發散角可以起到激光的準直作用；聚焦后的光束之后通過空間光調制器(8)，將入射的激光光束經過相位調制產生一束拓撲荷數符號相反的、相互干涉的疊加態渦旋光；本裝置中的空間光調制器(8)、凸透鏡1(9)、光闌(10)、凸透鏡2(11)共同組成光學4f系統，同時光學4f系統應該調整位置使疊加態渦旋光垂直通過該系統，使光軸同旋轉軸重合，得到相應的敏感信息；由于0級衍射光強過大不便觀察，需要經過光學4f系統后將疊加態渦旋光0級衍射濾去，而觀察光強相對較弱的2級或者3級衍射光斑；之后疊加態渦旋光經過反射鏡5(12)進入圖像傳感器(13)，將本裝置搭載在以一定速度旋轉的實驗轉臺(14)上就可以觀察到花瓣狀的衍射圖樣。