一种基于IF位移的涡旋光束拓扑荷测量系统技术方案

技术编号:40913187 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:41
本技术涉及一种基于IF位移的涡旋光束拓扑荷测量系统,包括一涡旋光束,所述涡旋光束依次经过光阑A、光阑B、透镜A、偏振片A和四分之一波片A的作用输出右旋圆偏振涡旋光束,所述右旋圆偏振涡旋光束以布儒斯特角入射到棱镜上,经过棱镜反射作用射出反射光束,所述反射光束依次经过涡旋波片、四分之一波片B、半波片、偏振片B和透镜B作用获取所需的偏振态,最后所述反射光束入射到象限探测器上,通过象限探测器测量出放大后的IF位移。本测量系统能够精准、快速、低成本的测量出IF位移,然后利用IF位移与拓扑荷之间的正比关系从而确定涡旋光束的拓扑荷。

【技术实现步骤摘要】

:本技术涉及涡旋光束的拓扑荷测量,具体涉及一种基于if位移的涡旋光束拓扑荷测量系统。


技术介绍

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技术介绍

1、涡旋光束是一种相位呈螺旋分布的结构光场,其中心是一个携带拓扑荷的相位奇点,具有量子化的轨道角动量。由于这些独特的物理特性,涡旋光束已经被广泛应用于光通信、光学操控、超分辨成像、精密测量等领域。拓扑荷不仅对涡旋光束的光场分布和传输特性具有决定性的作用,而且会极大地影响涡旋光束与物质的相互作用过程。因此,测量涡旋光束的拓扑荷在涡旋光束的相关研究和应用中具有非常重要的意义。

2、目前,主流的测量涡旋光束拓扑荷的技术主要利用了:(1)涡旋光束与平面波/球面波的干涉;(2)涡旋光束通过倾斜透镜后的衍射;(3)空间光调制器。在第(1)种方法中,通过观察干涉条纹的劈裂程度、劈裂方位、旋转方向等特征,从而确定涡旋光束的拓扑荷。但是,该方法需要引入一束与待测涡旋光束具有很好相干性的平面波或球面波光束,这在构建通用的拓扑荷测量系统时是很难实现的。在第(2)种方法中,通过观察衍射图案的劈裂程度和劈裂方位,从而确定涡旋光束的拓扑荷。然而,由于待测涡旋光束相干性以及光路对准等因素的影响,衍射图案往往会出现不可预知的复杂行为,从而增大错误测量的风险。在第(3)种方法中,通过空间光调制器的相位调制功能抵消待测涡旋光束的拓扑荷,从而确定涡旋光束的拓扑荷。但是,空间光调制器造价昂贵,极大地限制了该方法的广泛应用。随着涡旋光技术的快速发展,现在亟需一种准确、快速、低成本的拓扑荷测量方法。

3、需要说明的是,上述内容属于专利技术人的技术认知范畴,并不必然构成现有技术。


技术实现思路

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技术实现思路

1、本技术的目的在于解决现有技术所存在的问题,提供一种基于if位移的涡旋光束拓扑荷测量系统,本测量系统能够精准、快速、低成本的测量出if位移,然后利用if位移与拓扑荷之间的正比关系从而确定涡旋光束的拓扑荷。

2、本技术通过采取以下技术方案实现上述目的:

3、一种基于if位移的涡旋光束拓扑荷测量系统,包括一涡旋光束,所述涡旋光束依次经过光阑a、光阑b、透镜a、偏振片a和四分之一波片a的作用输出右旋圆偏振涡旋光束,所述右旋圆偏振涡旋光束以布儒斯特角入射到棱镜上,经过棱镜反射作用射出反射光束,所述反射光束依次经过涡旋波片、四分之一波片b、半波片、偏振片b和透镜b作用获取所需的偏振态,最后所述反射光束入射到象限探测器上,通过象限探测器测量出放大后的if位移。

4、所述光阑a和光阑b用于将射入的涡旋光束与光路对准,所述透镜a将入射涡旋光束的腰斑变换到棱镜的反射界面处,所述偏振片a允许通过45度线偏振光,所述四分之一波片a的快轴与水平方向夹角为45度,所述四分之一波片b的快轴与水平方向夹角为45度。

5、本技术采用上述结构,能够带来如下有益效果:

6、本测量系统通过对待测涡旋光束进行处理能够精准、快速、低成本的测量出放大的if位移,然后根据if位移与拓扑荷之间的正比关系能够计算出待测涡旋光束的拓扑荷。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于IF位移的涡旋光束拓扑荷测量系统,其特征在于,包括一涡旋光束,所述涡旋光束依次经过光阑A、光阑B、透镜A、偏振片A和四分之一波片A的作用输出右旋圆偏振涡旋光束,所述右旋圆偏振涡旋光束以布儒斯特角入射到棱镜上,经过棱镜反射作用射出反射光束,所述反射光束依次经过涡旋波片、四分之一波片B、半波片、偏振片B和透镜B作用获取所需的偏振态,最后所述反射光束入射到象限探测器上,通过象限探测器测量出放大后的IF位移。

2.根据权利要求1所述的一种基于IF位移的涡旋光束拓扑荷测量系统,其特征在于,所述光阑A和光阑B用于将射入的涡旋光束与光路对准,所述透镜A将入射涡旋光束的腰斑变换到棱镜的反射界面处,所述偏振片A允许通过45度线偏振光,所述四分之一波片A的快轴与水平方向夹角为45度,所述四分之一波片B的快轴与水平方向夹角为45度。

【技术特征摘要】

1.一种基于if位移的涡旋光束拓扑荷测量系统,其特征在于,包括一涡旋光束,所述涡旋光束依次经过光阑a、光阑b、透镜a、偏振片a和四分之一波片a的作用输出右旋圆偏振涡旋光束,所述右旋圆偏振涡旋光束以布儒斯特角入射到棱镜上,经过棱镜反射作用射出反射光束,所述反射光束依次经过涡旋波片、四分之一波片b、半波片、偏振片b和透镜b作用获取所需的偏振态,最后所述反射光束入射到象限探测...

【专利技术属性】
技术研发人员:张绪尧武晋泽李晋红
申请(专利权)人:太原科技大学
类型:新型
国别省市:

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