申请/专利权人：中国计量大学

申请日：2024-01-15

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117826408A

主分类号：G02B27/00

分类号：G02B27/00;G02B27/42

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明公开了一种产生特殊关联扭曲矢量光束的方法。首先设计并构造一个具有角向关联和径向关联的部分相干扭曲光束的表达式，然后利用计算机制备一组全息图并加载到空间光调制器。每张全息图以相同的时间间隔在液晶屏上动态重复播放；激光经过两个分光棱镜以及空间光调制器后产生特殊关联扭曲光束并反射，构成一个“Sagnac干涉仪回路”以形成矢量光。最后在CCD相机上得到特殊关联扭曲矢量光束的光斑图像。本发明所提供的特殊关联扭曲矢量光束可应用于光学成像、光信息调控等领域。本发明所提供的方法可以通过控制数字全息图产生特殊关联扭曲光束，从而在“Sagnac干涉仪回路”中构建出矢量光。而且本装置只有一个激光器和一个空间光调制器，光路搭建简单易操作。

主权项：1.实现本发明目的的技术方案是提供一种产生特殊关联扭曲矢量光束的方法，包括以下步骤：1产生一种具有角向关联和径向关联的部分相干扭曲光束，其交叉谱密度函数为： 其中，r＝r,θ，δ0为光束横向相干宽度，θ与r是角向坐标和径向坐标，τr＝exp-αr2+iL·θ是复振幅，L为拓扑荷数，α是一个实数；r1＝x1,y2和r2＝x2,y2表示源平面直角坐标的两个空间位置，μ为扭曲因子，并且满足条件“*”表示共轭，Sinc·表示辛格函数；产生以上光束的步骤如下：A.定义一个复数函数Hr,v如下：Hr,v＝τrexp[-iv·gr]exp-iμx1y2-x2y12定义一个实数函数pv如下： v＝vx,vy则表示非相干光的位置坐标，rect·是一个矩形函数；B.计算机产生的数字全息图，该数字全息图能够产生以下形式的叠加态光场： 在上述表达式中，表示N维的随机相位，是第n个随机相位；vn则是一个实数变量；根据pv＝δ02rectδ02·v，可得到产生该数字全息图所需要光场的具体表达式为： C.将提前准备好的一组数字全息图加载到空间光调制器上，每张全息图以相同的存在时间在液晶屏上动态重复播放；空间光调制器要持续不断地加载上述全息片，每帧全息片之间存在随机相位以保证非相干叠加的实现；从空间光调制器出射的一级衍射光就是具有角向关联和径向关联的部分扭曲相干光束；2将所述部分相干扭曲光束注入一个Sagnac干涉仪回路，从该回路出射的光再通过一个四分之一波片，此出射光束即是特殊关联扭曲矢量光束；部分相干扭曲光束在所述Sagnac干涉仪中的传播过程是：A.光束入射进入分光棱镜BS，其透射光继续入射后方偏振分光棱镜PBS，此时PBS同时出射一束透射偏振光水平偏振和一束反射偏振光垂直偏振；透射偏振光首先在反射镜面上反射一次并通过一个半波片和一个道威棱镜，然后通过小孔光阑进入空间光调制器；反射偏振光则进入小孔光阑取一级衍射光后直接入射空间光调制器；B.当以上光路搭建完成后，在Sagnac干涉仪回路入口处，即分光棱镜BS的反射光方向，放置一个四分之一波片和CCD相机，并连接至电脑可得到相应的矢量光图像。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国计量大学 一种特殊关联扭曲矢量光束的产生方法

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