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专利号: 2022108912024
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于矢量光场的测距系统,其特征在于:包括从左至右依次设置的携带准直扩束功能的对角线方向的线偏振光生成器(A)、任意矢量光束的产生系统(B)、矢量质量因子测量系统(C)以及CCD接收装置(D),所述线偏振光生成器(A)包括从左至右依次设置的激光器(1)、一组准直扩束透镜、用于调整输出光束的偏振态为对角线45度的二分之一波片(4),所述准直扩束透镜包括焦距为20mm的透镜一(2)、焦距为200mm的透镜二(3),所述产生系统(B)包括从左至右依次设置的沃拉斯顿棱镜(5)、用于改变光束偏振状态的四分之一波片(6)、焦距为100mm的透镜三(7)、焦距为100mm的透镜四(8)、数字调控光场参数的数字微镜器件DMD(9),所述矢量质量因子测量系统(C)包括角度可调谐的检偏器以及四分之一波片;

所述产生系统(B)所生成的圆艾里涡旋矢量光束表示为:

其中,cosθ、 为权重因子,(r,φ)为柱坐标参数, 和 为左、右旋圆偏振基失,另外, 为两个偏振基失之间存在的相位差,

与 作为两正交空间模式基失,分别为携带 轨道

角动量的圆艾里涡旋光束,为普朗克常量;

所述圆艾里涡旋光束可表示为:

其中Ai()表示艾里函数;r是半径,r0是光束主环半径;a是截止因子;ω是束腰半径;m是拓扑荷;v是初始发射角参量;

在不变光路的前提下,圆艾里涡旋矢量光场可通过所述数字微镜器件DMD(9)、计算机对目标光场进行数字调控,从而实现圆艾里涡旋矢量光场的横向偏振分布调控;

通过矢量质量因子测量系统(C)的多次光强投影测量能够实现对目标矢量光场的横向偏振分布进行重建,从而获得四个斯托克斯参数:S0,S1,S2,S3;

经过矢量质量因子测量系统(C)测量的四个斯托克斯参数,可实现矢量光场矢量质量因子的获得;

通过矢量光场矢量质量因子推导传播距离,从而进行测距。