[發明專利]產生時空渦旋光場的方法及時空渦旋光場的檢測方法

有效

• 申請號: 201910836747.3
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110501817B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 詹其文;鄭震洧;萬辰皓;陳建
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02F1/13
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐穎

1.一種產生時空渦旋光場的方法，通過在空間頻率-頻率面，對飛秒激光器發出的啁啾脈沖施加渦旋相位，從而在時間-空間面產生渦旋光場；

所述在空間頻率-頻率面，對啁啾脈沖施加渦旋相位具體方法：首先，飛秒激光器發出的啁啾脈沖先后經過衍射光柵和柱透鏡進行時間-頻率域的傅里葉變換，再入射到液晶光調制器在空間頻率-頻率面施加渦旋相位。

2.根據權利要求1所述產生時空渦旋光場的方法，其特征在于，所述液晶光調制器的渦旋相位可控，可取任意的拓撲荷，并且相位奇點的位置也可選擇。

3.根據權利要求1所述產生時空渦旋光場的方法，其特征在于，所述啁啾脈沖為鎖模飛秒激光器產生的脈寬為3ps的啁啾脈沖。

4.根據權利要求3所述產生時空渦旋光場的方法，其特征在于，所述啁啾脈沖先后經過衍射光柵和柱透鏡進行時間-頻率域的傅里葉變換，再入射到液晶光調制器在空間頻率-頻率面施加渦旋相位，空間頻率-頻率面施加渦旋相位后，光波包經過柱透鏡和衍射光柵進行時間域上的傅里葉變換，光波包在自由空間傳播大于瑞利距離完成在一個空間維度上的傅里葉變換；空間頻率-頻率面施加的渦旋相位在經過二維時空傅里葉變換后，在時間-空間面內仍然存在，也就是生成了時空渦旋光場。

5.根據權利要求4所述方法產生的時空渦旋光場的檢測方法，其特征在于，鎖模飛秒激光器產生的啁啾脈沖通過分光鏡和一組光柵對進行脈寬壓縮，形成90fs的參考超快脈沖，用于時空渦旋光場的三維強度分布測量；通過電控位移臺控制光柵對的位置，使得參考超快脈沖與被測量的時空渦旋光場進行干涉，并用相機測量和記錄干涉條紋的強度分布；利用參考超快脈沖與時空渦旋光場在時間維度上的幾百個切片形成的干涉條紋，重建時空渦旋光場的相位分布信息，也可以用來重建時空渦旋光場的三維強度分布信息。