一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置和方法。所述新型矢量光场装置包括生成系统及检测系统。生成系统包括激光器、半波片、偏振分光棱镜、涡旋半波片、反射镜以及1/4波片。检测系统包括1/4波片、检偏器及CCD相机。本发明专利技术在实验上生成了具有不同周期水平基矢和竖直基矢的矢量光场，因此其偏振态在空间上具有非均匀变化的特征。通过在偏振分光棱镜(8)后加入1/4波片，可以进一步生成新型杂化矢量光场。本发明专利技术光路简单，易于实现。通过改变涡旋半波片的阶数可以实现对矢量光场的偏振态调控。所生成的新型偏振态非均匀变化矢量光场可以作为一种新型的空间结构光场应用在粒子操控、高分辨成像和光学微加工等领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置和方法


[0001]本专利技术属于光场调控领域，涉及一种新型矢量光场的生成技术。

技术介绍

[0002]矢量光场是指同一时刻同一波振面上不同位置具有不同偏振态分布的光场，因此其也被称为非均匀偏振光场或空变偏振光场等。这一概念是相对于标量光场提出的，通常研究的诸如线偏振、椭圆偏振和圆偏振光场都属于标量光场，这类光场有着空间均匀的偏振态分布。但对于矢量光场而言，其偏振态分布是空间变化的，这种特性导致矢量光场具有新颖的传输和聚焦特性，在众多学科领域有着重要的学术意义和应用价值。
[0003]现有的矢量光场生成技术主要有以下几种：(1)主动生成技术，通过设计光学谐振腔，使激光振荡后产生矢量光场[Di Lin,Kegui Xia,Jianlang Li,Ruxin Li,Ken
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ichi Ueda,Guoqiang Li,and Xiaojun Li,"Efficient,high
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power,and radially polarized fiber laser,"本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置，其特征在于：该装置包括激光器(1)，半波片(2)，第一偏振分光棱镜(3)，第一涡旋半波片(4)，第一反射镜(5)，第二反射镜(6)，第二涡旋半波片(7)，第二偏振分光棱镜(8)，1/4波片(9)，检偏器(10)，CCD相机(11)；由激光器(1)输出线偏振光束，通过半波片(2)改变偏振方向，再通过第一偏振分光棱镜(3)将线偏振光分束，控制第一偏振分光棱镜(3)后上下两光路之间的光强比为1：1，上光路的上半束P偏振通过第一涡旋半波片(4)和第一反射镜(5)产生任意偏振拓扑荷的矢量光场送到第二偏振分光棱镜(8)，下光路的下半束S偏振通过第二反射镜(6)和第二涡旋半波片(7)产生任意偏振拓扑荷的矢量光场送到第二偏振分光棱镜(8)；第二偏振分光棱镜(8)对光束进行合束，将合束后光束通过1/4波片(9)、检偏器(10)检测生成的新型偏振态非均匀变化矢量光场的光强和偏振态分布。2.根据权利要求1所述的一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置，其特征在于：所述激光器(1)输出光束光强横向分布为高斯或近高斯型入射场，且为线偏振光束。3.根据权利要求1所述的一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置，其特征在于：所述第一偏振分光棱镜(3)、第二偏振分光棱镜(8)对线偏振光进行分束，且透射光为P偏振，反射光为S偏振。4.根据权利要求1所述的一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置，其特征在于：所述半波片(2)对应于1064nm激光波长，且波片快轴方向可调。5.根据权利要求1所述的一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置，其特征在于：所述的第一涡旋半波片(4)、第二涡旋半波片(7)与1064nm激光波长相匹配，且能够将线偏振光束转换为常见的偏振态在空间均匀变化的矢量光场。6.根据权利要求5所述的一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置，其特征在于：所述的第一涡旋半波片(4)、第二涡旋半波片(7)的阶数相等或不相等。7.根据权利要求1所述的一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾兵，呙明贤，沈博，芮光浩，崔一平，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：