一種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，該系統(tǒng)沿著產(chǎn)生線偏振光的光源的光線傳輸方向依次設(shè)置擴束器、空間光調(diào)制器和渦旋相位板。其中，空間光調(diào)制器上加載有計算全息光柵，從而將經(jīng)過擴束器擴束后的線偏振光調(diào)制為帶有渦旋相位的拉蓋爾-高斯光束，進而通過渦旋相位板消除拉蓋爾-高斯光束的渦旋相位，得到空心高斯光束。所述產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)能夠方便快速的產(chǎn)生空心高斯光束，從而能夠?qū)⒌玫降目招母咚构馐度氲娇蓱?yīng)用的多個【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】一種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說是涉及一種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著激光技術(shù)的廣泛應(yīng)用及快速發(fā)展，空心光束的應(yīng)用價值得到了廣泛的關(guān)注和研究。
[0003]空心高斯光束是一種除了中心處其余部分光強呈高斯分布的光束。由于空心高斯光束具有很多新穎獨特的物理性質(zhì)，如桶裝強度分布、較小的暗斑尺寸、傳播不變形、具有自旋與軌道角動量等，因此空心高斯光束作為激光導(dǎo)管、光學(xué)簽字和光學(xué)扳手，已經(jīng)成為實現(xiàn)微觀粒子精確操控的有力工具，從而在激光光學(xué)、計算全息、微觀粒子光學(xué)囚禁、材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等多方面都具有廣泛的應(yīng)用場景。
[0004]綜上所述可以看出，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待一種能夠產(chǎn)生空心-高斯光束的系統(tǒng)，以方便快速的得到空心高斯光束，從而能夠?qū)⒌玫降目招母咚构馐度氲娇蓱?yīng)用的【技術(shù)領(lǐng)域】。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，以實現(xiàn)方便快速的得到空心高斯光束。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng),包括:
[0008]產(chǎn)生線偏振光的光源；
[0009]與所述光源具有一定距離，設(shè)置在所述偏振光傳播方向上并對所述線偏振光進行擴束處理的擴束器；
[0010]與所述擴束器具有一定距離，接收經(jīng)過所述擴束器擴束后的線偏振光并通過計算全息光柵產(chǎn)生拉蓋爾-高斯光束的空間光調(diào)制器；
[0011]與所述空間光調(diào)制器具有一定距離，接收所述拉蓋爾-高斯光束并消除所述拉蓋爾-高斯光束的渦旋相位的渦旋相位板。
[0012]可選的，還包括:
[0013]設(shè)置在所述光源和所述擴束器之間，調(diào)節(jié)所述線偏振光的光能量的光衰減器。
[0014]可選的,所述光源為產(chǎn)生豎直方向偏振的線偏振光的氦氖激光器。
[0015]可選的，所述空間光調(diào)制器為加載有計算全息圖的空間光調(diào)制器。
[0016]可選的，所述空間光調(diào)制器為透射式的空間光調(diào)制器。
[0017]可選的，還包括:
[0018]產(chǎn)生計算全息圖，并將所述計算全息圖加載到所述空間光調(diào)制器上，以使所述空間光調(diào)制器形成計算全息光柵的計算機。[0019]可選的，所述渦旋相位板為拓撲荷為2的渦旋相位板。
[0020]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例公開提供了一種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，該系統(tǒng)沿著產(chǎn)生線偏振光的光源的光線傳輸方向依次設(shè)置擴束器、空間光調(diào)制器和渦旋相位板。其中，空間光調(diào)制器上加載有計算全息光柵，從而將經(jīng)過擴束器擴束后的線偏振光調(diào)制為帶有渦旋相位的拉蓋爾-高斯光束，進而通過渦旋相位板消除拉蓋爾-高斯光束的渦旋相位，得到空心高斯光束。所述產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)能夠方便快速的產(chǎn)生空心高斯光束，從而能夠?qū)⒌玫降目招母咚构馐度氲娇蓱?yīng)用的多個【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本實用新型實施例公開的廣生空心聞斯光束的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2為本實用新型實施例公開的空間光調(diào)制器上加載的計算全息圖；
[0024]圖3為本實用新型實施例公開的空心高斯光束光強分布等高圖；
[0025]圖4為本實用新型實施例公開的另一個產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027]圖1為本實用新型實施例公開的廣生空心聞斯光束的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖，參見圖1所示，所述產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)可以包括:
[0028]產(chǎn)生線偏振光的光源101 ；
[0029]其中，所述光源101可以為產(chǎn)生豎直方向偏振的線偏振光的氦氖激光器，從而能夠產(chǎn)生豎直方向偏振的線偏振光。
[0030]與所述光源具有一定距離，設(shè)置在所述偏振光傳播方向上并對所述線偏振光進行擴束處理的擴束器102 ；
[0031 ] 與所述擴束器具有一定距離，接收經(jīng)過所述擴束器擴束后的線偏振光并通過計算全息光柵產(chǎn)生拉蓋爾-高斯光束的空間光調(diào)制器103 ；
[0032]經(jīng)過所述擴束器102擴束處理后的線偏振光垂直入射到空間光調(diào)制器。其中，所述空間光調(diào)制器上需要加載有計算全息圖，以產(chǎn)生計算全息光柵，生成拉蓋爾-高斯光束。所述空間光調(diào)制器103可以為透射式的空間光調(diào)制器。
[0033]與所述空間光調(diào)制器具有一定距離，接收所述拉蓋爾-高斯光束并消除所述拉蓋爾-高斯光束的渦旋相位的渦旋相位板104。
[0034]所述空間光調(diào)制器103產(chǎn)生的拉蓋爾-高斯光束是帶有渦旋相位的，為了得到空心的高斯光束，必須將拉蓋爾-高斯光束中的渦旋相位消除，通過所述渦旋相位板104消除掉所述拉蓋爾-高斯光束的渦旋相位后，得到空心高斯光束。
[0035]其中，所述渦旋相位板104的拓撲荷可以為2，但本實用新型實施例并不對渦旋相位板104的拓撲荷數(shù)值做固定限定，具體的，可以根據(jù)實際應(yīng)用場景來設(shè)置合適的拓撲荷數(shù)值。
[0036]為了更好的理解本實施例的方案，下面對本實施例公開的方案做清楚、完整介紹。
[0037]空心高斯光束的光場可以用下面的公式來表示:
【權(quán)利要求】
1.一種產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng),其特征在于,包括: 產(chǎn)生線偏振光的光源； 與所述光源具有一定距離，設(shè)置在所述偏振光傳播方向上并對所述線偏振光進行擴束處理的擴束器； 與所述擴束器具有一定距離，接收經(jīng)過所述擴束器擴束后的線偏振光并通過計算全息光柵產(chǎn)生拉蓋爾-高斯光束的空間光調(diào)制器； 與所述空間光調(diào)制器具有一定距離，接收所述拉蓋爾-高斯光束并消除所述拉蓋爾-高斯光束的渦旋相位的渦旋相位板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 設(shè)置在所述光源和所述擴束器之間，調(diào)節(jié)所述線偏振光的光能量的光衰減器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為產(chǎn)生豎直方向偏振的線偏振光的氦氖激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，其特征在于，所述空間光調(diào)制器為加載有計算全息圖的空間光調(diào)制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，其特征在于，所述空間光調(diào)制器為透射式的空間光調(diào)制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 產(chǎn)生計算全息圖，并將所述計算全息圖加載到所述空間光調(diào)制器上，以使所述空間光調(diào)制器形成計算全息光柵的計算機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生空心高斯光束的系統(tǒng)，其特征在于，所述渦旋相位板為拓撲荷為2的渦旋相位板。
【文檔編號】G02B27/09GK203455546SQ201320464348
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】魏存, 吳高峰, 王飛, 蔡陽健 申請人:蘇州大學(xué)