一种基于角向二次相位分布的光束轨道角动量模式分束器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于角向二次相位分布的光束轨道角动量模式分束器，通过相位元件具有的角向二次相位分布，实现将入射光束所包含的不同轨道角动量模式分离到不同的空间位置，在保证一定分束间隔的基础上极大增加了可分束的轨道角动量模式范围。本发明专利技术基于单一相位元件，结构紧凑、操作简单，可适用于多种轨道角动量光束，在实际应用中具有很高的实用性。在实际应用中具有很高的实用性。在实际应用中具有很高的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于角向二次相位分布的光束轨道角动量模式分束器


[0001]本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种基于角向二次相位分布的光束轨道角动量模式分束器

技术介绍

[0002]涡旋光束是携带有轨道角动量(orbital angular momentum，OAM)的一种结构光束，也称为OAM光束。其复振幅表达式中包含形式为exp(ilθ)的螺旋相位项，其中l为角量子数，也称为拓扑荷数，可取任意整数，是OAM的本征值；θ为角向坐标。由于不同的OAM模式间相互正交构成一无穷维度希尔伯特空间，使得OAM光束在超大容量光通讯、光学粒子操控、全息加密、遥感探测以及量子技术等领域均具有巨大的应用潜力。一束OAM光束可以同时携带多种不同OAM成分，准确分离一束光中的不同OAM模式以进行OAM模式识别及测量是OAM光束应用的重要基础。例如，利用OAM光束的旋转多普勒效应来探测旋转体转速时，需要准确分离并提取回波信号中的目标OAM模式方可计算转速；在OAM复用超大容量光通信系统中，需要对光束的不同OAM模式进行有效分离以实现信号译码等。
[0003]近年来国本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于角向二次相位分布的光束轨道角动量模式分束器，其特征在于：(1)该光束轨道角动量模式分束器由具有角向二次相位分布的三个同心环形相位元件组合而成，每个相位元件的相位表达式为：r
j
‑
Δr
j
＜r＜r
j
+Δr
j
，其中j＝1、2、3......表示不同的环形相位元件，θ和r为极坐标系坐标变量，r
j
和Δr
j
分别为相位元件对应环形区域的中心半径和半宽；(2)α
j
为角坐标θ的二次项系数，用以控制分束后观察平面上相邻轨道角动量模式对应的衍射光斑之间的角向间隔和可分离的轨道角动量模式最大范围；(3)参数β
j
用以调控衍射光斑在径向的聚焦效果；(4)l
j
作为模式平移变量，可使可分离轨道角动量模式的范围发生平移；(5)每一相位元件对入射光束具有独立的调制效果，其焦距满足：(6)对于不同模式的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付时尧，吕燕来，高春清，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：