【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生成螺旋式贝塞尔光束的光学系统及生成方法，可广泛应用于光电
技术介绍
贝塞尔光束是自由空间标量波动方程的一组特殊解，其光场分布具有第一类贝塞尔函数的形式。1987年，J.Durnin首次提出了贝塞尔光束的无衍射特性，将贝塞尔光束称为无衍射光束。理想的贝塞尔光束可以无衍射传播，没有能量的损失，但这种情况是不可能实现的。近似无衍射的贝塞尔光束却可通过各种实验手段实现。比如环缝-透镜法、马赫-曾德尔干涉仪法、轴锥镜法、全息光学法等。贝塞尔光束在微制造、微纳光学以及光镊等领域，特别是对超冷粒子的操控上具有重要的应用前景。旋转光束是一类在传播过程中横截面上的光强中心处于光轴之上，光强分布绕光轴发生旋转的光束。此类光束一般分为两种：第一种，光强绕轴旋转过程中，分布样式和尺度都保持不变；这种旋转光束可以由两个不同阶的贝塞尔光束相干叠加生成。第二种，光强绕轴旋转时，能够产生尺度缩放；这种旋转光束可由两个不同阶的拉盖尔-高斯光束相干叠...
【技术保护点】
一种生成螺旋式贝塞尔光束的光学系统，包括He‑Ne激光器（1）、起偏器（2）、第一扩束器（3）、二元振幅光栅（4）、第二扩束器（5）、孔径光阑（6）、液晶空间光调制器（7）、轴锥镜（8）和CCD相机（9），其特征由于：He‑Ne激光器（1）出射的高斯光束经过起偏方向为0°的起偏器（2）后变换成为0°线偏振光，经过第一扩束器（3）被扩束并垂直入射到二元振幅光栅（4）上，产生的衍射光经过第二扩束器（5）后增大其各衍射级的衍射角，再经孔径光阑（6）得到单环拉盖尔‑高斯光束，通过改变所述孔径光阑（6）的位置滤出所需的单环拉盖尔‑高斯光束，并送至液晶空间光调制器（7）；所述的液晶空间...
【技术特征摘要】
1.一种生成螺旋式贝塞尔光束的光学系统，包括He-Ne激光器（1）、起
偏器（2）、第一扩束器（3）、二元振幅光栅（4）、第二扩束器（5）、孔径光阑
（6）、液晶空间光调制器（7）、轴锥镜（8）和CCD相机（9），其特征由于：
He-Ne激光器（1）出射的高斯光束经过起偏方向为0°的起偏器（2）后变换
成为0°线偏振光，经过第一扩束器（3）被扩束并垂直入射到二元振幅光栅（4）
上，产生的衍射光经过第二扩束器（5）后增大其各衍射级的衍射角，再经孔径
光阑（6）得到单环拉盖尔-高斯光束，通过改变所述孔径光阑（6）的位置滤出
所需的单环拉盖尔-高斯光束，并送至液晶空间光调制器（7）；所述的液晶空间
光调制器（7）上加载有全息片衍射图，并放置于单环拉盖尔-高斯光束的束腰
位置处；从液晶空间光调制器（7）出射的光束再经过轴锥镜（8）后生成离轴
且绕轴螺旋传输的贝塞尔光束，并照射在CCD相机（9）上，通过CCD相机
（9）获得离轴且绕轴螺旋传输的贝塞尔光束的光强分布。
2.根据权利要求1所述的一种生成螺旋式贝塞尔光束的光学系统，其特
征在于：所述的二元振幅光栅（4）的结构为：在水平方向一个刃位错，竖直方
向三个刃位错的叉状复合二元振幅光栅。
3.根据权利要求1所述的一种生成螺旋式贝塞尔光束的光学系统，其特
征在于：所述全息片衍射图的透过率函数为
Tσ,κ(ρ,φ)=exp[-ik(n-1)ασcos(φ-κρ)]，其相位分布为Φ(ρ,φ)=(n-1)ασcos(φ-κρ)；
其中，φ和ρ分别为输入光场的极...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙琼阁，张国强，李辰，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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