一种偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场生成装置制造方法及图纸

一种偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场生成装置，包括空间光调制器、第一透镜、强度控制器、空间滤波器、偏振控制器、第二透镜和朗奇光栅组成，所述强度控制器由半波片和偏振分束器组成，偏振控制器由四分之一波片和半波片组成，所述线偏振光依次通过所述空间光调制器、第一透镜、一对强度控制器、空间滤波器、一对偏振控制器、第二透镜和朗奇光栅，形成偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场。相比于现有技术，本发明专利技术光路简单，不需要过多的光学元件就能够实现产生偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场，并且可以实现器件与光场各种参数的精准对应控制。现器件与光场各种参数的精准对应控制。现器件与光场各种参数的精准对应控制。

【技术实现步骤摘要】
一种偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场生成装置


[0001]本专利技术涉及光学领域，具体涉及一种偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场生成装置。

技术介绍

[0002]矢量光场是指同一时刻同一波阵面上不同位置具有不同偏振态的光场。庞加莱球是一种表征偏振态的模型，球面上每个点代表一种不同的偏振态。在庞加莱球面上画一个圆形路径，如果一类光场波面上的偏振态沿旋向变化，且该变化与庞加莱球上沿圆形路径的偏振态变化完全一致，我们就称其为偏振沿庞加莱球上圆形路径变化的矢量光场，这类矢量光场包括常见的径向偏振矢量光场、旋向偏振矢量光场、杂化偏振矢量光场和均匀椭偏率矢量光场等。偏振沿庞加莱球上圆形路径变化的矢量光场已广泛应用于量子信息、粒子加速、单分子成像、光学微加工以及光镊和光学微操纵等众多领域。
[0003]如何灵活、高效的生成各类矢量光场一直是本领域研究的热点。目前，矢量光场的生成方法可以分为以下两类：主动生成法和被动生成法。主动生成法是指经过激光器谐振腔直接产生矢量光场的方法，此类方法生成效率虽然高，但是缺乏灵活性，只能生成少数特定矢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场生成装置，包括空间光调制器(1)、第一透镜(2)、强度控制器(3)、空间滤波器(5)、偏振控制器(6)、第二透镜(8)和朗奇光栅(9)组成，其特征在于，所述空间光调制器(1)位于所述第一透镜(2)的前焦面，所述空间滤波器(5)与所述空间光调制器(1)对应设置，其位于所述第一透镜(2)与所述第二透镜(8)之间，同时其也位于所述第一透镜(2)的一倍焦距处，所述朗奇光栅(9)位于所述第二透镜(8)的后焦面位置，一对所述强度控制器(3)位于所述第一透镜(2)与所述空间滤波器(5)之间，一对所述偏振控制器(6)放置在所述空间滤波器(5)与所述第二透镜(8)之间；线偏振光依次通过所述空间光调制器(1)、第一透镜(2)、强度控制器(3)、空间滤波器(5)、偏振控制器(6)、第二透镜(8)和朗奇光栅(9)，形成偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场；形成所述的偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场表达式为：其中：其中：其中：其中：其中：φ为光场波面的旋向坐标；m为两级正交基矢携带涡旋相位的拓扑荷；R确定正交基偏振态的椭偏度；θ确定正交基矢偏振态的长轴方向；α决定了正交基之间的相对强度比；控制正交基之间的相位差。2.根据权利要求1所述的一种偏振沿庞加莱球上任意圆形路径变化的矢量光场生成装置，其特征在于，所述空间光调制器(1)包括全息光栅；所述全息光栅的透过率为：其中：y为衍射光在空间坐标中的纵坐标；...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘岳，赵嘉豪，高旭珍，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：