映射空间相位至时空光场时空域相位的方法技术

本发明专利技术提供一种映射空间相位至时空光场时空域相位的方法，包括步骤：S1：将准直的时空光场波包入射至调制器；S2：将第一分光元件、第一光学准直元件和相位调控元件的间距调节为第一光学准直元件的焦距；S3：若相位调控元件为反射式器件，经过相位调控后，时空光场波包将按原路返回第一分光元件；若相位调控元件为透射式器件，则时空光场波包经相位调控后，经第二光学准直元件和第二分光元件重构为准直的出射时空光场；S4：出射时空光场在调制器后，其在时空域内的相位为调制器中相位调控元件所施加空间相位的映射。本发明专利技术的一种映射空间相位至时空光场时空域相位的方法，解决了传统方法无法对光场时空域相位进行直接相位调控的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
映射空间相位至时空光场时空域相位的方法


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种映射空间相位至时空光场时空域相位的方法。

技术介绍

[0002]光场指在时间域和空间域内有特定分布的光学频率电磁场。通常情况下，对于光场的研究可以分为在横向x
‑
y面内分布的光场，即对光束的研究；在时间域内分布的光场，即对光脉冲的研究，和在x
‑
y平面内以及时域内分别有特定分布的三维波包。对于时空域内不耦合的三维波包，其光场可以由E(x,y,t)＝E(x,y)
·
E(t)的形式表达。
[0003]近年来，科学家们发现在时空域内耦合的三维波包可以具有独特的时空传播特性和物理特性，对于研制新型的光量子器件、新型光量子通信以及基础物理学的研究都有重要意义，时空光场也因此成为了新的研究热点。例如，具有特定分布时空光场可以实现显著的反常时空折射现象。光场在传播过程中可以“违背”古老的斯涅尔定律，在经过界面后以可控的群速度传播。这样的时空光场可以为新型遥感、地下成像、光学同步、相控阵雷达等技术应用提供新的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种映射空间相位至时空光场时空域相位的方法，包括步骤：S1：将准直的时空光场波包入射至一调制器，所述调制器包括依次排列的第一分光元件、第一光学准直元件和相位调控元件；S2：将所述第一分光元件、所述第一光学准直元件和所述相位调控元件的间距调节为所述第一光学准直元件的焦距，入射的所述时空光场波包的空间频率域光场被投影于所述相位调控元件所在平面；S3：若所述相位调控元件为反射式器件，经过相位调控后，所述时空光场波包将按原路返回所述第一分光元件，并重构为准直的出射时空光场；若所述相位调控元件为透射式器件，则所述时空光场波包经相位调控后，经过一组与所述第一分光元件和所述第一光学准直元件镜像对称的第二光学准直元件和第二分光元件，并重构为准直的出射时空光场；S4：所述出射时空光场在所述调制器后，其在时空域内的相位为所述调制器中相位调控元件所施加空间相位的映射。2.根据权利要求1所述的映射空间相位至时空光场时空域相位的方法，其特征在于，所述第一分光元件和所述第二分光元件包括反射式光栅、透射式光栅或三棱镜；所述第一光学准直元件和所述第二光学准直元件包括柱透镜或柱面镜；所述相位调控元件包括空间光调制器、相位面板或可变形反射镜。3.根据权利要求1所述的映射空间相位至时空光场时空域相位的方法，其特征在于，所述S4步骤中，所述空间相位至时空光场时空域相位的映射关系可由公式(1)～(4)获得：φ(x
′
，y
′
)＝φ(x，a
·
Ω)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；E(x，Ω)＝E0(x，Ω)
·
e
i
·
φ(x
′
，y
′
)
＝E0(x，Ω)
·
e
i
·
φ(x，a
·
Ω)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)；Ω(t)＝k
GDD
·
t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹其文，曹前，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：