一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置。激光器發(fā)出的高斯光束依次經(jīng)光束強(qiáng)度調(diào)節(jié)衰減片和擴(kuò)束器后，再通過(guò)空間光調(diào)制器，在空間光調(diào)制器的液晶顯示屏上加載用于進(jìn)行光場(chǎng)調(diào)控的計(jì)算全息片，對(duì)擴(kuò)束后的高斯光束進(jìn)行光場(chǎng)調(diào)控；調(diào)控后的光束通過(guò)圓孔光闌，利用圓孔光闌截取由空間光調(diào)制器出射的第一級(jí)衍射光束，得到空心高斯光束；再經(jīng)過(guò)螺旋相位板和聚焦凸透鏡，輸出完美拉蓋爾-高斯光束。本實(shí)用新型直接利用攜帶軌道角動(dòng)量的空心光束產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束，方法簡(jiǎn)單，可靠；裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，穩(wěn)定性好；所產(chǎn)生的光束可應(yīng)用于粒子捕獲、自由空間光通信、光束傳輸特性研究等領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，特別涉及一種完美拉蓋爾-高斯光束的產(chǎn)生裝置，所產(chǎn)生的光束可應(yīng)用于粒子捕獲、自由空間光通信、光束傳輸特性研究等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]拉蓋爾-高斯光束具有螺旋相位結(jié)構(gòu)，在數(shù)學(xué)表達(dá)式上，具體表現(xiàn)為其相位因子具有與旋轉(zhuǎn)方位角爐成正比的一項(xiàng)Ep(i叫P)，其中i是虛數(shù)單位(即-1的開(kāi)根)，in通常為
整數(shù)，也稱為拓?fù)浜蓴?shù)，它對(duì)應(yīng)著一個(gè)光學(xué)波長(zhǎng)內(nèi)相位旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。光束圍繞相位奇點(diǎn)呈現(xiàn)出螺旋型波前特性，理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，這類(lèi)光束中的每個(gè)光子都具有確定的軌道角動(dòng)量_^0 = ￥2開(kāi)^為普朗克常量，冗是圓周率)。其特殊的位相結(jié)構(gòu)使其中心光強(qiáng)由
于干涉相消而為零，從而使得光強(qiáng)中心呈現(xiàn)為空心狀態(tài)。
[0003]在柱坐標(biāo)系下，拉蓋爾-高斯光束在光源面上的電場(chǎng)分布為:
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置，其特征在于:功率可調(diào)的半導(dǎo)體泵浦固體激光器(I)發(fā)出的高斯光束，依次經(jīng)光束強(qiáng)度調(diào)節(jié)衰減片(2)和擴(kuò)束器后，再通過(guò)空間光調(diào)制器(6)，在空間光調(diào)制器(6)的液晶顯示屏上加載用于進(jìn)行光場(chǎng)調(diào)控的計(jì)算全息片，對(duì)擴(kuò)束后的高斯光束進(jìn)行光場(chǎng)調(diào)控；調(diào)控后的光束通過(guò)圓孔光闌(7)，再經(jīng)過(guò)螺旋相位板(8)和聚焦凸透鏡(9)，輸出完美拉蓋爾-高斯光束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置，其特征在于:光束強(qiáng)度調(diào)節(jié)衰減片(2)為圓形漸變密度濾光片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置，其特征在于:所述的擴(kuò)束器為兩塊凸透鏡(4和5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置，其特征在于:在光束強(qiáng)度調(diào)節(jié)器(2 )和擴(kuò)束器之間，設(shè)置平面反射鏡(3 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生完美拉蓋爾-高斯光束的裝置，其特征在于:所述的空間光調(diào)制器為透射式空間光調(diào)制器。
【文檔編號(hào)】G02B27/09GK203786405SQ201420174839
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】董元, 趙承良, 趙陳晨, 蔡陽(yáng)健 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)