[發明專利]矢量光束電控產生裝置

在審

• 申請號: 201811292251.6
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109100880A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 王瑞斯;羅海陸
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F1/13363
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 鄧超

本發明實施例提供一種矢量光束電控產生裝置，包括：產生入射激光的激光發生器；設置在激光發生器的出光側的對入射激光進行相位延遲處理的相位延遲器；用于對進行相位延遲處理后的光束進行矢量偏振處理的q板；設置在q板的出光側的成像裝置，用于呈現從q板射出的光在成像裝置上形成的光斑；q板為在玻璃板上利用飛秒激光刻蝕微納米結構所形成，q板上的微納米結構在其快軸方向呈現隨極角而連續變化的形狀。通過q板上的微納米結構設計，避免了出現分段現象，提高了出射光的質量。且增設相位延遲器，可通過調節電壓大小以改變相位延遲處理，避免了現有技術中的需要手動調節或更換波片導致的時間和精力的浪費。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，具體而言，涉及一種矢量光束電控產生裝置。

背景技術

q板(q-plate)就是將微小的液晶單元按特定的幾何圖樣排列的非均勻各向異性介質，其結構隨方位角的改變而改變，微結構方位角的改變本質上可以等效為局域單軸晶體光軸方向的改變，所以可以將q板看成是快軸隨方位角變化的空間非均勻分布相位延遲片或者波片，通過人工設計的這種空變有效雙折射可以實現對光場偏振態的調控。近些年來，由于q板中自旋-軌道角動量轉化作用，使其在產生渦旋光束方面具有極大應用。產生矢量光束的一般裝置，由激光器產生高斯光束，然后通過激光偏振鏡和波片控制入射光的偏振態，再通過q板或超表面，實現矢量光束。最后利用四分之一波片和偏振鏡測量斯托克斯參數，得到出射光的偏振態。成像裝置用來記錄呈現在其上的光斑圖像。

在現有技術中，q板一般被平均分為12份，每一份的快軸方向為固定方向，故導致q板的快軸方向呈現出分段形式，從而影響出射光的光斑質量。且由于液晶單元不能做得足夠小，因此不能有效抑制衍射現象，導致轉換效率低下。產生矢量光束的傳統裝置中，往往需要手動調節或更換波片，不僅速度慢而且較麻煩，浪費了許多時間和精力。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于，提供一種矢量光束電控產生裝置以解決上述問題。

本申請實施例提供一種矢量光束電控產生裝置，包括：

激光發生器，用于產生入射激光；

設置在所述激光發生器的出光側的相位延遲器，用于在不同的電壓下對所述入射激光進行相應的相位延遲處理；

設置在所述相位延遲器的遠離所述激光發生器的一側的q板，用于對進行相位延遲處理后的光束進行矢量偏振處理；

設置在所述q板的出光側的成像裝置，用于呈現從所述q板射出的光在所述成像裝置上形成的光斑；

其中，所述激光發生器、所述相位延遲器、所述q板及所述成像裝置的中心點位于同一直線上；

所述q板為在玻璃板上利用飛秒激光刻蝕微納米結構所形成，所述q板上的微納米結構在其快軸方向呈現隨極角而連續變化的形狀。

可選地，在上述實施例所述的矢量光束電控產生裝置中，還包括驅動發生器，所述驅動發生器的驅動輸出端通過導線連接在所述相位延遲器上，用于向所述相位延遲器輸送電壓。

可選地，在上述實施例所述的矢量光束電控產生裝置中，所述驅動發生器上設置有旋轉按鈕，所述旋轉按鈕通過導線與所述相位延遲器連接，用于在控制操作下控制施加在所述相位延遲器上的電壓的大小。

可選地，在上述實施例所述的矢量光束電控產生裝置中，所述相位延遲器包括第一玻璃基板、第二玻璃基板以及位于所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之間的液晶層，在所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板朝向彼此的內側涂覆有導電膜。

可選地，在上述實施例所述的矢量光束電控產生裝置中，在所述導電膜的朝向所述液晶層的一側設有配向膜，所述配向膜用于在未對所述液晶層中的液晶分子施加電壓時控制所述液晶層中的各液晶分子的排列。