[发明专利]一种可刚体旋转光束的掩模板的设计方法

权利要求书

1.一种可刚体旋转光束的掩模板的设计方法，其特征在于：

结合可刚体旋转光束的振幅、相位与一个闪耀光栅，得到可刚体旋转光束的掩模板的复透过率函数，其复透过率函数具体表达式为：

t＝circle(ρ)exp{j[angle(G(η,ξ))+P₀]}

其中，circle(ρ)为圆形光阑，ρ为极坐标径向变量；

所述可刚体旋转光束的电场表达式为：

G(η，ξ)＝F[H₁(x，y)+H₂(x，y)]

其中，F()是傅里叶变换函数，(x,y)是傅里叶变换之前的坐标，(η,ξ)为傅里叶变换之后的坐标；H₁(x,y，t₁)和H₂(x,y，t₂)是叠加所用的两个半圆环光束的复振幅，其表达式为：

其中Φ₁，ψ₁和Φ₂，ψ₂分别是该光束的相位项，c₁′(t₁)和c₂′(t₂)决定着该光束的形状，t₁∈[T₁,T₂]，t₂∈[T₃,T₂]，T₁＝0，T₃＝2π，T₂＝(T₃-T₁)+(T₃-T₁)/2m，m是该光束的拓扑荷值；

通过计算机将上述复透过率函数加载至空间光调制器中即可得到可刚体旋转光束的掩模板。

2.根据权利要求1所述的一种可刚体旋转光束的掩模板的设计方法，其特征在于：

所述闪耀光栅的相位表达式为：P₀＝2πx/d

其中d为闪耀光栅的周期。

3.利用权利要求1-2任一项所述的设计方法制备的掩模板产生可刚体旋转光束的方法，其特征在于：利用平行光束照射在加载有可刚体旋转光束的掩模板的空间光调制器上，由空间光调制器调制后，即可产生可刚体旋转光束。