The invention discloses a device for generating a composite vortex beam, which belongs to the technical field of optical equipment. The device consists of a laser source, an adjustable attenuator, a beam expander, an aperture, a first polarizer, a spectroscope, a spatial light modulator, a second polarizer and an image acquisition device. The output beam of a laser source passes through an adjustable attenuator first, and the attenuated beam enters the beam expander, and then passes through an aperture, a first polarizer, a splitter, and a spatial light modulator. The reflected light is incident to the spectroscope, and the reflected light is incident to the second polarizer. The second polarizer makes the signal light pass through, and then to the image acquisition device, the intensity distribution of the composite vortex light is obtained. By controlling the amplitude spatial light modulator to generate various images, the invention can conveniently, quickly and economically generate various required composite vortex beams. It does not need to process different optical devices like traditional methods, nor does it need complex optical debugging and control.
【技术实现步骤摘要】
一种产生复合涡旋光束的装置
本专利技术涉及光学设备
,具体涉及一种产生复合涡旋光束的装置。
技术介绍
涡旋光束是一种具有连续螺旋相位波前的特殊光束,光强呈环形分布,光束中心处光强为零,中心处相位具有奇异性,称为相位奇点。涡旋光束的波阵面的形状与流体涡旋类似,在传播过程中保持螺旋上升。轨道角动量本征模式的叠加为奇点光学中复合光束的产生提供了切入点。当两束带有涡旋的光束相叠加时,新的涡旋就会产生,即产生复合涡旋光束。这些涡旋的数量和位置由叠加的两束分量光束决定。当分量光束共轴时,将振幅相同,模式分别为和的涡旋光束叠加,可以获得模式为的涡旋光束。一般情况下,分量光束为l1和l2,当l1=-l2时,复合光束的外围没有涡旋光。反之,当l1=l2时,可以得到l=2l1的最大涡旋光。由于涡旋光束具有螺旋形相位波前、中心光强呈环形分布,且中心光强为零,利用涡旋光实现对微纳粒子操纵具有无加热和无热损耗效应。涡旋光可以在激光功率相同的条件下,产生远大于传统高斯光束光镊的势阱,因此,可以实现对折射率小于周围介质的微粒的束缚。这使得涡旋光束在物质的非接触光学操纵、冷原子操纵、生物医学等领域具有广阔的应用前景。由于涡旋光含有多个轨道角动量态,此系统最直接的优势就是可以提供更大的“字符”,正交轨道角动量态可提供可观的数据存储增长潜力,因此,利用涡旋光束作为信息载体进行编码,可以大大提高编码能力和量子通信的信息容量。涡旋光的独特性使其广泛应用于信息传输、量子信息等众多领域都有巨大的应用价值。由于涡旋光束新颖的特性和广阔的应用前景,人们纷纷投入到涡旋光束产生方法的研究。涡旋光束常用 ...
【技术保护点】
1.一种产生复合涡旋光束的装置,其特征在于,包括:激光光源(1)、可调衰减器(2)、光束扩束器(3)、光阑(4)、第一偏振片(5)、分光镜(6)、空间光调制器(7)、第二偏振片(8)和图像采集器件(9);激光光源(1)输出的光束首先经过可调衰减器(2)控制光功率,衰减后的光束入射到光束扩束器(3)进行扩束,扩束后的光束经过光阑(4),从光阑(4)中心透过的光束之后经过第一偏振片(5)后得到偏振光,偏振光之后入射到分光镜(6)后得到透射光,透射光入射到空间光调制器(7)进行光强调制,空间光调制器(7)调制后的光束再次入射到分光镜(6)得到反射光,反射光入射到第二偏振片(8),第二偏振片(8)使得信号光透过,然后入射到图像采集器件(9),得到复合涡旋光强度分布。
【技术特征摘要】
1.一种产生复合涡旋光束的装置,其特征在于,包括:激光光源(1)、可调衰减器(2)、光束扩束器(3)、光阑(4)、第一偏振片(5)、分光镜(6)、空间光调制器(7)、第二偏振片(8)和图像采集器件(9);激光光源(1)输出的光束首先经过可调衰减器(2)控制光功率,衰减后的光束入射到光束扩束器(3)进行扩束,扩束后的光束经过光阑(4),从光阑(4)中心透过的光束之后经过第一偏振片(5)后得到偏振光,偏振光之后入射到分光镜(6)后得到透射光,透射光入射到空间光调制器(7)进行光强调制,空间光调制器(7)调制后的光束再次入射到分光镜(6)得到反射光,反射光入射到第二偏振片(8),第二偏振片(8)使得信号光透过,然后入射到图像采集器件(9),得到复合涡旋光强度分布。2.如权利要求1所述的产生复合涡旋光束的装置,其特征在于,所述空间光调制器(7)为振幅型的空间光调制器。3.如权利要求1所述的产生复合涡旋光束的装置,其特征在于,所述第一偏振片(5)和第二偏振片(8)均为可旋转的偏振片。4....
【专利技术属性】
技术研发人员:杨元杰,赵琦,董淼,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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