[發明專利]一種基于干涉的光束軌道角動量譜分析方法與裝置有效
| 申請號： | 202010095640.0 | 申請日： | 2020-02-17 |
| 公開（公告）號： | CN111238634B | 公開（公告）日： | 2020-12-15 |
| 發明（設計）人： | 付時堯;高春清 | 申請（專利權）人： | 北京理工大學 |
| 主分類號： | G01J1/00 | 分類號： | G01J1/00;G01J3/00;G01J11/00;G02B27/28 |
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| 地址： | 100081 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 干涉 光束 軌道角動量 譜分析 方法 裝置 | ||
1.一種基于干涉的光束軌道角動量譜分析方法，其特征在于：
(1)引入一額外的高斯光束作為參考光束，使其與待測光束同軸干涉，通過面陣探測器分別測量干涉場的光場分布以及待測光束和參考高斯光束的光場分布，來直接計算出待測光束的軌道角動量譜；
(2)若設極坐標為通過面陣探測器捕獲的待測光束強度分布矩陣為I、參考高斯光束強度分布矩陣為IR、待測光束與參考高斯光束干涉后光束強度分布矩陣為Icos，和待測光束與引入π/2附加相位延遲后的參考高斯光束干涉后光束強度分布矩陣為Isin，則角量子數為l的軌道角動量成分強度比重Cl滿足：
依次求出各個不同l值的強度比重，即得到待測光束的軌道角動量譜；
(3)依賴于基于干涉的光束軌道角動量譜分析裝置，該裝置具備參考高斯光束激光器、擴束器、兩個檢偏器，液晶相位延遲器、消偏振五五分光棱鏡、面陣探測器和主機，其中：
所述參考高斯光束激光器用于產生參考高斯光束；
所述擴束器置于參考高斯光束激光器后方的激光光路中，用于參考高斯光束的擴束；
第一個檢偏器置于擴束器后方的激光光路中，用于調節參考高斯光束的偏振態；
所述液晶相位延遲器置于第一個檢偏器后方的激光光路中，用于為參考高斯光束引入可控的相位延遲；
所述消偏振五五分光棱鏡置于液晶相位延遲器后方的激光光路中，用于將參考高斯光束與待測光束合束；
第二個檢偏器，其主軸方向與第一個檢偏器相同，置于消偏振五五分光棱鏡之前的待測光束的光路中，用于調節待測光束的偏振態，使其能夠與參考高斯光束同軸干涉；
所述面陣探測器置于消偏振五五分光棱鏡后方的激光光路中，用于探測待測光束、參考高斯光束和干涉后的光束的光場強度分布；
所述主機用于分析面陣探測器捕獲的待測光束、參考高斯光束和干涉后的光束的光場強度分布，并計算待測光束的軌道角動量譜。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，該方法適用于任何激光束，不受待測光束光場分布的制約。
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