[發明專利]一種可調諧自分裂陣列渦旋光束的產生方法及裝置

在審

• 申請號: 201710295899.8
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN108803048A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 朱時軍;張紀鵬;王靜;陸健;李振華
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B26/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種可調諧自分裂陣列渦旋光束的產生方法，其特征在于，光束產生裝置包括氦氖激光器、擴束器、空間光調制器、圓型孔徑、旋轉的毛玻璃片、高斯振幅濾波片和渦旋相位片，該方法包括以下步驟：

步驟1、氦氖激光器產生一束激光，經過擴束器對其進行擴束，通過空間光調制器調制光束的關聯特性，得到具有陣列關聯特性的光束；

步驟2、將步驟1得到的光束通過旋轉的毛玻璃降低其相干性，得到具有陣列關聯特性的部分相干光束；

步驟3、將具有陣列關聯特性的部分相干光束通過高斯振幅濾波片得到陣列關聯的高斯光束；

步驟4、將步驟3得到的高斯光束通過渦旋相位片，得到陣列關聯的渦旋高斯光束；

步驟5、通過聚焦在遠場得到陣列渦旋光束。

2.根據權利要求1所述的可調諧自分裂陣列渦旋光束的產生方法，其特征在于，通過步驟4得到的陣列關聯的渦旋光束的交叉譜密度表示為：

其源場矩形關聯特性表示為

其源場徑向關聯特性表示為

其中l為拓撲荷數，φ′₁、φ′₂為光源平面位置r′₁,r′的相角，是角度變化量，M′、N′為徑向陣列選取的階數，n_x、n_y分別為高斯陣列的位置，M、N為徑向陣列選取的階數，n、m為徑向的長度和角度，r′₁＝(x′₁,y′₁)和r′₂＝(x′₂,y′₂)為源場位置矢量，w₀為源場束腰寬度，δ₀為源場相干長度，w_v為常數，表示渦旋核的大小，a為常數與矩形陣列之間的間距成反比，r₀為常數是徑向陣列的半徑。

3.一種可調諧自分裂陣列渦旋光束的產生裝置，其特征在于，包括氦氖激光器(1)、擴束器(2)、空間光調制器(3)、圓型孔徑(4)、旋轉的毛玻璃片(5)、高斯振幅濾波片(6)和渦旋相位片(7)；

所述氦氖激光器(1)產生的激光通過擴束器(2)擴束，空間光調制器(3)調制光束的關聯特性，使其具有陣列關聯特性；激光通過通過圓型孔徑(4)和旋轉的毛玻璃片(5)，得到一束具有陣列關聯的部分相干光束，然后部分相干光束通過高斯振幅濾波片(6)得到一束具有陣列關聯的部分相干高斯光束，接著通過渦旋相位片(7)，得到具有陣列關聯的渦旋光束。。