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专利号: 2020112442874
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种测量涡旋光束轨道角动量谱的装置,由激光器(1),空间光调制器(2),第一计算机(3),小孔光阑(4),第一分束器(5),第一四分之一波片(6),第二四分之一波片(7),第一反射镜(8),道威棱镜(9),第二反射镜(10),第二分束器(11),光束分析仪(12),第二计算机(13)组成;其特征在于:

(A)在第一计算机(3)中制备用于产生涡旋光束的全息图;将所述第一计算机(3)与空间光调制器(2)连接,并将制备的全息图加载至所述空间光调制器(2)中;打开激光器(1)产生波长稳定的线偏振光,调整所述激光器(1)出射光的偏振面使其与空间光调制器(2)匹配;将所述激光器(1)的出射光束射入所述空间光调制器(2)的液晶屏;使用小孔光阑(4)选取所述空间光调制器(2)的反射光中的一级衍射光;

(B)将此一级衍射光射入第一分束器(5),所述第一分束器(5)将光束分为两束,其中一束是所述第一分束器(5)的反射光,一束是所述第一分束器(5)的透射光;将所述第一分束器(5)反射光经过第一四分之一波片(6)和第二四分之一波片(7)后射入第一反射镜(8)反射,所述第一反射镜(8)的反射光与所述第一分束器(5)的透射光平行;将所述第一分束器(5)的透射光经过道威棱镜(9)后射入第二反射镜(10)反射,所述入第二反射镜(10)的反射光与所述第一分束器(5)的反射光平行;将所述第一反射镜(8)和所述第二反射镜(10)的反射光都射入第二分束器(11),在所述第二分束器(11)内合束,产生干涉;将所述第一四分之一波片(6)的快轴与光束的线偏振方向成θ角,所述第二四分之一波片(7)的快轴与光束线偏振方向成 角,此时光束中相位没有发生变化,通过所述第二计算机(13)控制所述光束分析仪(12)拍照得到一张干涉光强图;将所述第一四分之一波片(6)的快轴与光束的线偏振方向成θ角,所述第二四分之一波片(7)的快轴与光束线偏振方向成 角,此时光束中引入2β的相位,取 在此束光中引入 的相位,通过所述第二计算机(13)控制所述光束分析仪(12)拍照得到一张干涉光强图;

(C)通过MATLAB软件将拍照得到两张干涉图相减并对相减后的光强差进行角向傅里叶变换,得到涡旋光束中轨道角动量的谱,谱的最高峰的位置即为光束中轨道角动量;通过将用于产生部分相干涡旋光的全息图加载至所述空间光调制器(2)中并以动态帧率播放产生部分相干涡旋光,采用和检测完全相干涡旋光的轨道角动量相同的方法可以检测部分相干涡旋光中的轨道角动量。