[发明专利]一种基于有机分子二向色球晶产生涡旋光的方法

权利要求书

1.一种涡旋光场的产生方法，为：基于自然有机分子球晶结构产生涡旋光场。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述涡旋光场的产生方法，包括如下步骤：

1)选用二向色有机分子纯材料或含有二向色有机分子的混合材料或由多种有机分子单体组成的二向色材料为原材料；

2)将上述原材料放置在玻璃片上，升温处理，待温度达到一设置值后，有机分子熔融；

3)将另一玻璃片覆盖至熔融的样品表面，形成“三明治”结构；

4)将上述“三明治”结构进行降温处理，有机分子在降温过程中发生结晶，从而在结晶后的有机分子薄膜中引入球晶结构，得到含有二向色球晶结构的有机薄膜；

5)用一定波长的单色或多色圆偏光照射上述二向色球晶，且保证光斑中心与球晶中心重合，得到的透射光即为含有轨道角动量的涡旋光。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述原材料显示出强的二向色性，即该原材料结晶后对某一对正交偏振光显示强各向异性吸收，某一偏振方向为强吸收，而另一偏振方向为相对较弱吸收；

所述原材料为一种二向色分子、多种单体分子混合后得到的具有二向色性的混合物、或将二向色分子作为染料掺杂剂引入到其他有机分子中得到的混合物。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述设置值显著大于原材料的熔点，

步骤3)中，“三明治”结构上下玻璃片材有高的透明度。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)中，降温制度由所采用的原材料的成分组成、原材料的质量、“三明治”结构上玻璃片所引入的压力大小、“三明治”结构上玻璃片的大小决定。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)和5)之间还进一步包括如下操作：使用偏光显微镜观察升降温处理后的“三明治”结构，确认冷却后的有机分子薄膜内部出现了球晶结构。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其特征在于：通过温度制度和/或球晶形核剂调控二向色有机分子球晶结构的大小；

冷却后形成的有机分子薄膜的厚度与称取的原材料的质量、“三明治”结构中上玻璃片所引入的压应力大小、“三明治”结构中上玻璃片的表面积有关；

通过控制原材料的称取质量和在升降温过程中对“三明治”结构上下玻璃表面施加压力的大小，来调节升降温处理后形成膜的厚度。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤5)中，所述单色或多色圆偏光通过如下操作制得：选择一定波长的单色光或多色光为光源，在光学平台上搭建光路，使入射光分别通过线偏振片、1/4波片后，转变为圆偏光；

所选用的单色或多色光对应的波长范围由二向色球晶微区对偏振光的吸收谱特性决定。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的方法，其特征在于：步骤5)中，所述照射的方向为正入射或倾斜入射；

所获得的涡旋光场具有特定的偏振特性，出射涡旋光场偏振特性由球晶微区对应的最强吸收偏振方向决定。