光束的解调系统和方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种光束的解调系统和方法，包括：解调装置和成像器，所述解调装置设置有各向异性达曼光栅；所述各向异性达曼光栅的取向角设置为透镜相位和达曼光栅相位的组合相位的一半，所述解调装置用于通过所述各向异性达曼光栅对入射的合束光进行解调，得到光场面发散的第一旋向圆偏振光和光场面汇聚的不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光；所述成像器用于显示所述第一旋向圆偏振光，所述成像器还用于将不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光显示在所述成像器显示屏的不同位置处。上述方式，能够减少光束的解调装置的器件，利于光束的解调装置的小型化。

Demodulation System and Method of Beam

【技术实现步骤摘要】
光束的解调系统和方法
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种光束的解调系统和方法。
技术介绍
研究奇点光束的解调对奇点光束的复用和解复用技术有十分重要的意义。目前，奇点光束的解调系统包含的器件较多，例如，现有的奇点光束的解调系统通常设置有物镜1，用于缩小光束；普通达曼叉型光栅，将缩小的光束通过普通达曼叉型光栅，以区分奇点光束的正、负拓扑荷，得到不同旋向的圆偏振光；然后再设置物镜2，将不同旋向的圆偏振光变宽，同时，将变宽的圆偏振光通过四分之一波片得到两个正交的线偏振光；最后，用检偏器过滤掉其中一个方向的线偏振光即可得到剩余旋向的不同阶数的奇点光束的分布，完成解调，将解调结果通过显示屏显示。由此可见，现有的奇点光束的解调系统相对大型化，只适用于光学实验室作研究使用，在实际应用中应用起来很不方便。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提出一种能够小型化奇点光束解调系统的光束的解调系统和方法。一种光束的解调系统，包括：解调装置和成像器，所述解调装置设置有各向异性达曼光栅；所述各向异性达曼光栅的取向角设置为透镜相位和达曼光栅相位的组合相位的一半，所述解调装置用于通过所述各向异性达曼光栅对入射的合束光进行解调，得到光场面发散的第一旋向圆偏振光和光场面汇聚的不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光；所述成像器用于显示所述第一旋向圆偏振光，所述成像器还用于将不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光显示在所述成像器显示屏的不同位置处。在一个实施例中，所述各向异性达曼光栅为液晶达曼光栅或导电胶达曼光栅。在一个实施例中，所述系统，还包括：光发生器、N个光阶转换器和分束镜，所述N为大于或等于2的整数；所述光发生器，用于产生N束光，产生的每束光被传输至对应的光阶转换器；所述光阶转换器，用于将传输过来的光转为相应拓扑荷阶数的奇点光束；所述分束镜，用于将N个所述光阶转换器转换得到的奇点光束进行合束，得到合束光，所述合束光传输至所述解调装置。在一个实施例中，所述光发生器包括激光源和分光器；所述激光源，用于产生一束激光；所述分光器，用于将所述激光源传输过来的激光进行分束，得到N束光。在一个实施例中，所述系统，还包括：N个激光源、与每个所述激光源对应的光阶转换器和分束镜；所述激光源，用于产生一束激光；所述光阶转换器，用于将传输过来的激光转为相应拓扑荷阶数的奇点光束；所述分束镜，用于将N个所述光阶转换器转换得到的相应拓扑荷阶数的奇点光束进行合束，得到合束光，所述合束光传输至所述解调装置，所述N为大于或等于2的整数。在一个实施例中，所述奇点光束为柱矢量光束。在一个实施例中，所述奇点光束为轨道角动量光束。在一个实施例中，所述成像器包括电荷耦合器件CCD。在一个实施例中，所述电荷耦合器件CCD用于根据所述第二旋向圆偏振光的拓扑荷阶数将所述第二旋向圆偏振光显示在所述电荷耦合器件CCD的显示屏的对应位置处，以根据所述第二旋向圆偏振光在所述电荷耦合器件CCD的显示屏的显示位置确定所述第二旋向圆偏振光的拓扑荷阶数。一种光束的解调方法，应用于光束的解调系统，所述系统包括解调装置和成像器，所述方法包括：所述解调装置设置有各向异性达曼光栅，所述解调装置通过所述各向异性达曼光栅对入射的合束光进行解调，得到光场面发散的第一旋向圆偏振光和光场面汇聚的不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光，所述各向异性达曼光栅的取向角设置为透镜相位和达曼光栅相位的组合相位的一半；所述第一旋向圆偏振光和不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光传输至所述成像器；所述成像器的显示屏显示所述第一旋向圆偏振光，所述成像器将不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光在所述显示屏的不同位置处显示。在一个实施例中，所述各向异性达曼光栅为液晶达曼光栅或导电胶达曼光栅。在一个实施例中，所述光束的解调系统还包括光发生器、N个光阶转换器和分束镜，所述N为大于或等于2的整数；所述方法还包括：所述光发生器产生N束光，产生的每束光被传输至对应的光阶转换器；所述光阶转换器将传输过来的光转为相应拓扑荷阶数的奇点光束，所述相应拓扑荷阶数的奇点光束传输至分束镜；所述分束镜将N个所述光阶转换器转换得到的奇点光束进行合束，得到合束光，所述合束光传输至所述解调装置。在一个实施例中，所述光发生器包括激光源和分光器；所述光发生器产生N束光，包括：所述激光源产生一束激光，所述一束激光传输至所述分光器；所述分光器将所述激光源传输过来的激光进行分束，得到N束光。在一个实施例中，所述光束的解调系统还包括N个激光源、与每个所述激光源对应的光阶转换器和分束镜；每个所述激光源产生一束激光，每个所述激光源产生的一束激光传输至与每个所述激光源对应的光阶转换器；每个所述光阶转换器将传输过来的激光转为相应拓扑荷阶数的奇点光束；所述分束镜将N个所述光阶转换器转换得到的相应拓扑荷阶数的奇点光束进行合束，得到合束光，所述合束光传输至所述解调装置，所述N为大于或等于2的整数。在一个实施例中，所述奇点光束为柱矢量光束。在一个实施例中，所述奇点光束为轨道角动量光束。在一个实施例中，所述成像器包括电荷耦合器件CCD。在一个实施例中，所述成像器将不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光在所述显示屏的不同位置处显示，包括：所述电荷耦合器件CCD根据所述第二旋向圆偏振光的拓扑荷阶数将所述第二旋向圆偏振光显示在所述电荷耦合器件CCD的显示屏的对应位置处，以根据所述第二旋向圆偏振光在所述电荷耦合器件CCD的显示屏的显示位置确定所述第二旋向圆偏振光的拓扑荷阶数。实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：本专利技术提出了一种光束的解调系统和方法，包括解调装置和成像器，解调装置和成像器，所述解调装置设置有各向异性达曼光栅；所述各向异性达曼光栅的取向角设置为透镜相位和达曼光栅相位的组合相位的一半，所述解调装置用于通过所述各向异性达曼光栅对入射的合束光进行解调，得到光场面发散的第一旋向圆偏振光和光场面汇聚的不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光；所述成像器用于显示所述第一旋向圆偏振光，所述成像器还用于将不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光显示在所述成像器显示屏的不同位置处。可见，上述系统，由于解调装置设置的取向角设置为透镜相位和达曼光栅相位的组合相位的一半，使得入射的合束光最终被解调为光场面发散的第一旋向圆偏振光和光场面汇聚的不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光，最后通过成像器展示解调结果，以根据成像器的显示区分不同拓扑荷阶数的奇点光束。由于解调装置中只设置有各向异性达曼光栅，相对于现有的解调系统，本系统包含的器件数大大减少，使得解调器件小型化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1为一个实施例中光束的解调系统的组成结构示意图；图2为一个实施例中成像器显示的解调结果的示意图；图3为一个实施例中显示位置坐标系的构建的示意图；图4为一个实施例中光束的解调系统的组成结构示意图；图5为一个实施例中光束的解调系统的组成结构示意图；图6为一个实施例中光束的解调方法的实现流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光束的解调系统，其特征在于，包括：解调装置和成像器，所述解调装置设置有各向异性达曼光栅；所述各向异性达曼光栅的取向角设置为透镜相位和达曼光栅相位的组合相位的一半，所述解调装置用于通过所述各向异性达曼光栅对入射的合束光进行解调，得到光场面发散的第一旋向圆偏振光和光场面汇聚的不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光；所述成像器用于显示所述第一旋向圆偏振光，所述成像器还用于将不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光显示在所述成像器显示屏的不同位置处。

【技术特征摘要】
1.一种光束的解调系统，其特征在于，包括：解调装置和成像器，所述解调装置设置有各向异性达曼光栅；所述各向异性达曼光栅的取向角设置为透镜相位和达曼光栅相位的组合相位的一半，所述解调装置用于通过所述各向异性达曼光栅对入射的合束光进行解调，得到光场面发散的第一旋向圆偏振光和光场面汇聚的不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光；所述成像器用于显示所述第一旋向圆偏振光，所述成像器还用于将不同拓扑荷阶数的第二旋向圆偏振光显示在所述成像器显示屏的不同位置处。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述各向异性达曼光栅为液晶达曼光栅或导电胶达曼光栅。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：光发生器、N个光阶转换器和分束镜，所述N为大于或等于2的整数；所述光发生器，用于产生N束光，产生的每束光被传输至对应的光阶转换器；所述光阶转换器，用于将传输过来的光转为相应拓扑荷阶数的奇点光束；所述分束镜，用于将N个所述光阶转换器转换得到的奇点光束进行合束，得到合束光，所述合束光传输至所述解调装置。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光发生器包括激光源和分光器；所述激光源，用于产生一束激光；所述分光器，用于将所述激光源传输过来的激光进行分束，得到N束光。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：N个激光源、与每个所述激光源对应的光阶转换器和分束镜；所述激光源，用于产生一束激光；所述光阶转换器，用于将传输过来的激光转...

【专利技术属性】
技术研发人员：付传文，雷霆，袁小聪，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44