一种产生倍频Ince-Gaussian光束的方法技术

一种产生倍频Ince‑Gaussian光束的方法；基于非线性光学计算全息的理论，将IG光束的相位和振幅信息带入全息图的定义式中，用MATLAB编程做出携带有IG光束光场分布的全息图；采用无掩膜光刻的方法，将全息图转移到LN晶体薄膜上，在LN晶体薄膜中制备出全息图的畴结构:用电子束蒸发的方法在LN晶体薄膜表面镀一层金属Cr，剥离后形成极化所需的图案电极；用探针加压的方法实现畴结构的制备；将飞秒激光泵浦到畴结构LN晶体薄膜中，在远场一阶衍射处产生倍频IG光束。该方法同时实现了光束整形和频率转化的过程，具有集成化的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种产生倍频Ince-Gaussian光束的方法
本专利技术涉及到非线性光学计算全息的理论、LN晶体薄膜畴结构的制备方法、以及产生倍频IG光束的实验装置。具体流程为：基于非线性光学计算全息理论设计出能够产生IG光束的全息图，通过探针加压的方法，在LN晶体薄膜中制备出全息图的畴结构，将飞秒激光泵浦到畴结构LN晶体薄膜中，在远场一阶衍射处产生倍频IG光束。
技术介绍
众所周知，Hermite-Gaussian(HG)模式和Laguerre-Gaussian(LG)模式分别是自由空间近轴波动方程(PWE)在直角坐标系和圆柱坐标系上的准确正交解。2004年，Bandres等人推导出了PWE在椭圆坐标系下的准确正交解，即IG模式。近几年，由于这一系列模式的光束在微粒操纵和制备涡旋光束等方面的应用，人们对这三种光束的研究也越来越多。比如，Arie等人利用非线性光学全息的方法实现了HG和LG模式光束的产生，但没有实现IG光束的产生(参见：A.Shapira,A.Arieetal.“Nonlinearopticalhologramsforspatialandspectralshapingofligh本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生倍频Ince‑Gaussian光束的方法，其特征是基于非线性光学计算全息的理论，将IG光束的相位和振幅信息带入全息图的定义式中，用MATLAB编程做出携带有IG光束光场分布的全息图；采用无掩膜光刻的方法，将全息图转移到LN晶体薄膜上，在LN晶体薄膜中制备出全息图的畴结构:用电子束蒸发的方法在LN晶体薄膜表面镀一层金属Cr，剥离后形成极化所需的图案电极；用探针加压的方法实现畴结构的制备；将飞秒激光泵浦到畴结构LN晶体薄膜中，在远场一阶衍射处产生倍频IG光束。

【技术特征摘要】
1.一种产生倍频Ince-Gaussian光束的方法，其特征是基于非线性光学计算全息的理论，将IG光束的相位和振幅信息带入全息图的定义式中，用MATLAB编程做出携带有IG光束光场分布的全息图；采用无掩膜光刻的方法，将全息图转移到LN晶体薄膜上，在LN晶体薄膜中制备出全息图的畴结构:用电子束蒸发的方法在LN晶体薄膜表面镀一层金属Cr，剥离后形成极化所需的图案电极；用探针加压的方法实现畴结构的制备；将飞秒激光泵浦到畴结构LN晶体薄膜中，在远场一阶衍射处产生倍频IG光束。2.根据权利要求1所述的产生倍频Ince-Gaussian光束的方法，其特征是飞秒激光由Ti:sapphire飞秒脉冲激光器产生，所述飞秒脉冲激光器泵浦出波长为900nm、重复频率为80MHz、脉冲宽度为140fs的基波高斯光束，经过三个反射镜的调节，将基波准直照射到聚焦透镜上，透镜焦距为50mm，将基波聚焦到畴结构LN晶体薄膜表面，LN晶体薄膜放置在显微镜的载物台上，将显微镜连接CCD，时刻观测畴结构LN晶体薄膜表面的结构，保证基波照射到畴结构LN晶体薄膜的准确位置；在畴结构LN晶体薄膜之后放置一个低通滤波片，将基波滤掉，在远场一阶衍射处产生倍频IG光束。3.根据权利要求1所述的产生倍频Ince-Gaussian光束的方法，其特征是制备的畴结构能够将普通高斯光束整形为IG光束，同时实现频率转换。4.根据权利要求1所述的产生倍频Ince-Gaussian光束的方法，其特征是用探针加压的方法实现LN晶体薄膜极化方向的反转，使得畴结构LN晶体薄膜携带有权利要求1中的全息图信息；整个畴结构的制备过程中，保证探针正极与图案电极的准确接触；探针加压法...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国新，王梦莹，唐杰，陆延青，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32