[发明专利]一种可调谐自分裂阵列涡旋光束的产生方法及装置

权利要求书

1.一种可调谐自分裂阵列涡旋光束的产生方法，其特征在于，光束产生装置包括氦氖激光器、扩束器、空间光调制器、圆型孔径、旋转的毛玻璃片、高斯振幅滤波片和涡旋相位片，该方法包括以下步骤：

步骤1、氦氖激光器产生一束激光，经过扩束器对其进行扩束，通过空间光调制器调制光束的关联特性，得到具有阵列关联特性的光束；

步骤2、将步骤1得到的光束通过旋转的毛玻璃降低其相干性，得到具有阵列关联特性的部分相干光束；

步骤3、将具有阵列关联特性的部分相干光束通过高斯振幅滤波片得到阵列关联的高斯光束；

步骤4、将步骤3得到的高斯光束通过涡旋相位片，得到阵列关联的涡旋高斯光束；

步骤5、通过聚焦在远场得到阵列涡旋光束。

2.根据权利要求1所述的可调谐自分裂阵列涡旋光束的产生方法，其特征在于，通过步骤4得到的阵列关联的涡旋光束的交叉谱密度表示为：

其源场矩形关联特性表示为

其源场径向关联特性表示为

其中l为拓扑荷数，φ′₁、φ′₂为光源平面位置r′₁,r′的相角，是角度变化量，M′、N′为径向阵列选取的阶数，n_x、n_y分别为高斯阵列的位置，M、N为径向阵列选取的阶数，n、m为径向的长度和角度，r′₁＝(x′₁,y′₁)和r′₂＝(x′₂,y′₂)为源场位置矢量，w₀为源场束腰宽度，δ₀为源场相干长度，w_v为常数，表示涡旋核的大小，a为常数与矩形阵列之间的间距成反比，r₀为常数是径向阵列的半径。

3.一种可调谐自分裂阵列涡旋光束的产生装置，其特征在于，包括氦氖激光器(1)、扩束器(2)、空间光调制器(3)、圆型孔径(4)、旋转的毛玻璃片(5)、高斯振幅滤波片(6)和涡旋相位片(7)；

所述氦氖激光器(1)产生的激光通过扩束器(2)扩束，空间光调制器(3)调制光束的关联特性，使其具有阵列关联特性；激光通过通过圆型孔径(4)和旋转的毛玻璃片(5)，得到一束具有阵列关联的部分相干光束，然后部分相干光束通过高斯振幅滤波片(6)得到一束具有阵列关联的部分相干高斯光束，接着通过涡旋相位片(7)，得到具有阵列关联的涡旋光束。。