一种偏振传输不变光场的产生系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种偏振传输不变光场的产生系统及方法，该系统包括：激光光源、空间光调制器、计算机、第一透镜、遮光元件、第一四分之一波片和第二四分之一波片、第二透镜和光束合成元件。本发明专利技术偏振传输不变光场的产生系统及方法通过产生满足一定古依阶数关系的两束拉盖尔高斯基模光束，并将两束拉盖尔高斯基模光束赋予正交的均匀偏振，再让两个拉盖尔高斯基模光束聚焦到朗奇光栅上，稳定合成为偏振传输不变光场。本发明专利技术产生的光场在其横截面上同时具有线偏振、椭圆偏振、圆偏振，并且光场在自由空间的传输过程中除正常的光斑尺寸缩放外，偏振分布不会发生变化。振分布不会发生变化。振分布不会发生变化。

【技术实现步骤摘要】
一种偏振传输不变光场的产生系统及方法


[0001]本专利技术涉及光学
，特别涉及一种偏振传输不变光场的产生系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和社会进步，光场的调控及应用已经渗透到军工、医疗以及生活的方方面面，而偏振作为光场研究的重要自由度，一直以来都具有极高的研究价值。19世纪初，马吕斯最早发现了光的偏振，之后很长一段时间人们对偏振光场的认识主要集中于偏振态均匀分布线的偏振光场、圆偏振光场、椭圆偏振光场等，对均匀偏振光场的研究在消除反光、液晶面板的制造、病变细胞的筛查等领域产生了众多应用。但均匀偏振光场的偏振态形式太过单一，不能蕴含和传递更多光束信息，已经无法满足如今的光通讯等需求。
[0003]随着偏振光学的逐渐发展，各种非均匀偏振光场被提出，它们的偏振态在空间不同位置各不相同，具有更高的研究价值和意义。最早实验中产生的非均匀偏振光场是径向偏振矢量光场和角向偏振矢量光场，其偏振态是满足圆对称分布的线型偏振态，这一类非均匀偏振光场被称为柱对称矢量光场，在本世纪出得到了广泛的研究，也拓展出了光学粒子操纵、超分辨成像等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏振传输不变光场的产生系统，其特征在于，包括：激光光源和空间光调制器，所述激光光源用于产生激光并入射至所述空间光调制器；计算机，用于产生两种全息图并将两种全息图的光栅函数叠加，得到复合全息图，并将复合全息图加载到所述空间光调制器中；所述空间光调制器用于对激光进行调制并同时产生第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束；所述第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束满足：其中，p1和p2分别为第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束的径向指数；l1和l2分别为第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束的拓扑荷数；第一透镜，用于将所述第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束准直；遮光元件，用于在准直后同时将所述第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束的正一级衍射光束或者负一级衍射光束滤出；第一四分之一波片和第二四分之一波片，用于将滤出的第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束的偏振状态由线偏振调制成相互正交的右旋圆偏振和左旋圆偏振；第二透镜，用于将偏振状态为圆偏振的第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束聚焦；光束合成元件，用于将聚焦的第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束合成一束并产生多个衍射光，以得到偏振传输不变光场。2.如权利要求1所述的偏振传输不变光场的产生系统，其特征在于，所述遮光元件为遮光板，所述遮光板上设有通孔，所述通孔用于将所述第一拉盖尔高斯基模光束和第二拉盖尔高斯基模光束的正一级衍射光束或者负一级衍射光束滤出。3.如权利要求1所述的偏振传输不变光场的产生系统，其特征在于，所述第一四分之一波片和第二四分之一波片的快轴方向分别与激光的偏振方向呈45度和135度。4.如权利要求1所述的偏振传输不变光场的产生系统，其特征在于，还包括衰减片，所述衰减片设置于所述激光光源和空间光调制器之间，所述激光光源产生的激光经过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董震，孙曦，陈亚红，王飞，蔡阳健，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：