[發明專利]一種生成復合渦旋光的復合螺旋相位板、系統和方法

在審

• 申請號: 202110632556.2
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113311528A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 劉曉軒;周金運;王博;溫坤華;雷亮;蒙自明
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種生成復合渦旋光的復合螺旋相位板，其特征在于，包括底板(3)，所述底板(3)上設有圓形區域(1)及圓環區域(2)，所述圓環區域(2)設置在圓形區域(1)的圓周外側，圓形區域(1)與圓環區域(2)的圓心相同，圓形區域(1)的厚度沿軸線方向呈螺旋狀逐漸變厚構成所述復合螺旋相位板的圓形螺旋相位板區域，圓環區域(2)的厚度沿軸線方向呈螺旋狀逐漸變厚構成所述復合螺旋相位板的圓環螺旋相位板區域，底板(3)在圓形區域(1)和圓環區域(2)之外的區域涂有不透明涂層。

2.根據權利要求1所述的一種生成復合渦旋光的復合螺旋相位板，其特征在于，所述圓形區域(1)和圓環區域(2)均沿逆時針方向逐漸變厚。

3.根據權利要求2所述的一種生成復合渦旋光的復合螺旋相位板，其特征在于，所述圓形區域(1)和所述圓環區域(2)任意弧度處與最薄位置相差的厚度為：

h＝lλθ/2π(n-1)

其中，l為拓撲荷數，是任意正整數，λ為入射光波長，θ為距離最薄半徑位置轉過的相位角，n為制作圓環區域(2)或圓形區域(1)所用材料的折射率，最厚處與最薄處產生的光程差為l*2π。

4.根據權利要求3所述的一種生成復合渦旋光的復合螺旋相位板，其特征在于，圓環螺旋相位板區域的拓撲荷數大于圓形螺旋相位板區域的拓撲荷數。

5.一種生成復合渦旋光的系統，其特征在于，包括激光光源、擴束器、復合螺旋相位板，所述擴束器設置在激光光源和復合螺旋相位板之間，所述激光光源發射的激光光束經過擴束器后激光光束的直徑增大，擴束后的激光光束經過復合螺旋相位板得到復合渦旋光。

6.根據權利要求5所述的一種生成復合渦旋光的系統，其特征在于，所述激光光源發出的激光光束為高斯光束。

7.根據權利要求5所述的一種生成復合渦旋光的系統，其特征在于，還包括凸透鏡，所述凸透鏡設置在所述復合螺旋相位板出射光一側。

8.一種生成復合渦旋光的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將激光光源對準擴束器和復合螺旋相位板；

S2、啟動激光光源發射激光光束；

S3、激光光束經過擴束器到達復合螺旋相位板；

S4、激光光束經過復合螺旋相位板生成復合渦旋光。

9.根據權利要求8所述的一種生成復合渦旋光的方法，其特征在于，還包括步驟S5、復合渦旋光經過凸透鏡縮小復合渦旋光直徑。

10.根據權利要求8所述的一種生成復合渦旋光的方法，其特征在于，步驟S2至S4所述激光光束為高斯光束。