一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置。激光器发出的高斯光束依次经光束强度调节衰减片和扩束器后，再通过空间光调制器，在空间光调制器的液晶显示屏上加载用于进行光场调控的计算全息片，对扩束后的高斯光束进行光场调控；调控后的光束通过圆孔光阑，利用圆孔光阑截取由空间光调制器出射的第一级衍射光束，得到空心高斯光束；再经过螺旋相位板和聚焦凸透镜，输出完美拉盖尔-高斯光束。本实用新型直接利用携带轨道角动量的空心光束产生完美拉盖尔-高斯光束，方法简单，可靠；装置结构简单，易于调整，稳定性好；所产生的光束可应用于粒子捕获、自由空间光通信、光束传输特性研究等领域。
【专利说明】一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学系统，特别涉及一种完美拉盖尔-高斯光束的产生装置，所产生的光束可应用于粒子捕获、自由空间光通信、光束传输特性研究等领域。
【背景技术】
[0002]拉盖尔-高斯光束具有螺旋相位结构，在数学表达式上，具体表现为其相位因子具有与旋转方位角炉成正比的一项Ep(i叫P)，其中i是虚数单位(即-1的开根)，in通常为
整数，也称为拓扑荷数，它对应着一个光学波长内相位旋转的圈数。光束围绕相位奇点呈现出螺旋型波前特性，理论分析和实验验证表明，这类光束中的每个光子都具有确定的轨道角动量_^0 = ￥2开^为普朗克常量，冗是圆周率)。其特殊的位相结构使其中心光强由
于干涉相消而为零，从而使得光强中心呈现为空心状态。
[0003]在柱坐标系下，拉盖尔-高斯光束在光源面上的电场分布为:
[0004]
【权利要求】
1.一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置，其特征在于:功率可调的半导体泵浦固体激光器(I)发出的高斯光束，依次经光束强度调节衰减片(2)和扩束器后，再通过空间光调制器(6)，在空间光调制器(6)的液晶显示屏上加载用于进行光场调控的计算全息片，对扩束后的高斯光束进行光场调控；调控后的光束通过圆孔光阑(7)，再经过螺旋相位板(8)和聚焦凸透镜(9)，输出完美拉盖尔-高斯光束。
2.根据权利要求1所述的一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置，其特征在于:光束强度调节衰减片(2)为圆形渐变密度滤光片。
3.根据权利要求1所述的一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置，其特征在于:所述的扩束器为两块凸透镜(4和5)。
4.根据权利要求1所述的一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置，其特征在于:在光束强度调节器(2 )和扩束器之间，设置平面反射镜(3 )。
5.根据权利要求1所述的一种产生完美拉盖尔-高斯光束的装置，其特征在于:所述的空间光调制器为透射式空间光调制器。
【文档编号】G02B27/09GK203786405SQ201420174839
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】董元, 赵承良, 赵陈晨, 蔡阳健 申请人:苏州大学