基于光强分析的分数阶涡旋光束拓扑荷值测量方法技术

基于光强分析的分数阶涡旋光束拓扑荷值测量方法，利用光束分束装置将拓扑荷值为m的待测涡旋光束分为两束光，将其中一束光倒置，变为待测光束的共轭光束；待测涡旋光束与其共轭涡旋光束相互干涉，形成的干涉图案在CCD相机中成像；然后，储存进计算机；利用计算机对干涉条纹图进行处理，将待测涡旋光束与其共轭光束相干涉，并记录干涉条纹图，后根据干涉条纹图亮条纹分布以及各个亮斑的强度比较计算得到拓扑荷值，本发明专利技术方法能实现涡旋光束任意阶(0.1阶)精度拓扑荷值的测量，具有实质性特点和显著进步，可广泛应用于玻色-爱因斯坦凝聚、量子通信、信息编码与传输、粒子囚禁、光镊、光扳手等领域的拓扑荷值测量。

【技术实现步骤摘要】
基于光强分析的分数阶涡旋光束拓扑荷值测量方法
本专利技术涉及一种测量分数阶涡旋光束拓扑荷值的方法，具体的说是涉及一种利用光强分析测量分数阶涡旋光束拓扑荷值测量方法。
技术介绍
由于涡旋光束在玻色-爱因斯坦凝聚、量子信息编码、粒子囚禁、光镊及光扳手等领域具有重要的应用前景，成为近年来信息光学领域一个非常重要的研究热点。由于涡旋光束的拓扑荷值(即光子轨道角动量)是携带了光束的信息和能量，因此，精确测量拓扑荷值是涡旋光束研究时首先要解决的问题。从目前研究看，涡旋光束拓扑荷值的测量主要分为干涉测量和衍射测量。其中，P.VaⅠty利用倾斜双凸透镜的迈克尔逊干涉光路测量了整数阶涡旋[OpticsLetters,37(2012)1301-1303]，通过数干涉亮条纹数可测量拓扑荷值为14以内的涡旋光束；而典型的衍射测量方法有三角孔衍射法，该方法可测量7以内的拓扑荷值[OpticsLetters,36(2011)787-789]。但这两种方法都是通过数干涉/衍射条纹数测量来实现，仅能达到半整数阶(0.5阶)精度[A.Mourkaetal.,OpticsExpress19(2011)5760]的拓扑荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于光强分析的分数阶涡旋光束拓扑荷值测量方法，该方法利用由准直扩束器（110）、分束镜Ⅰ（121）、分束镜Ⅱ（122）、道威棱镜（130）、反射镜Ⅰ（141）、反射镜Ⅱ（142）、成像透镜（150）、CCD相机Ⅱ（200）和计算机Ⅱ（300）构成的装置进行检测，待测涡旋光束（100）经准直扩束器（110）扩束后照射在分束镜Ⅰ（121）上，分为透射光束和反射光束；透射光束照射在一道威棱镜（130）上，经过道威棱镜（130）后，照射在反射镜Ⅰ（141）上，反射后照射在分束镜Ⅱ（122）上； 反射光束照射在反射镜Ⅱ（142）上，反射后照射在分束镜Ⅱ（122）上；透射光束和反射光束经分束镜Ⅱ（122）...

【技术特征摘要】
1.基于光强分析的分数阶涡旋光束拓扑荷值测量方法，该方法利用由准直扩束器（110）、分束镜Ⅰ（121）、分束镜Ⅱ（122）、道威棱镜（130）、反射镜Ⅰ（141）、反射镜Ⅱ（142）、成像透镜（150）、CCD相机（200）和计算机（300）构成的装置进行检测，待测涡旋光束（100）经准直扩束器（110）扩束后照射在分束镜Ⅰ（121）上，分为透射光束和反射光束；透射光束照射在一道威棱镜（130）上，经过道威棱镜（130）后，照射在反射镜Ⅰ（141）上，反射后照射在分束镜Ⅱ（122）上；反射光束照射在反射镜Ⅱ（142）上，反射后照射在分束镜Ⅱ（122）上；透射光束和反射光束经分束镜Ⅱ（122）合束后，经成像透镜（150）后在CCD相机（200）中干涉成像，CCD相机（200）记录的干涉条纹图传输进计算机（300）进行处理；其特征在于：测量步骤如下：步骤一、利用光束分束装置将拓扑荷值为m的待测涡旋光束分为两束光，将其中一束光倒置，变为待测光束的共轭光束；步骤二、待测涡旋光束与其共轭涡旋光束相互干涉，形成的干涉图案在CCD相机中成像；然后，储存进计算机；步骤三、利用计算机对干涉条纹图进行处理，若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新忠，台玉萍，王辉，张利平，李贺贺，吕芳捷，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41