[发明专利]一种Lommel光束的产生方法及装置

权利要求书

1.一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一、采用二元计算全息算法将Lommel光束角谱信息转化为二元实振幅非负计算全息图；

步骤二、将全息图加工成掩模板实现对入射光束的振幅和相位的同时调制；

精确产生无衍射Lommel光束。

2.如权利要求1所述的一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：所述步骤一中角向Lommel函数生成任一类型需要产生的Lommel光束的振幅矩阵。

3.如权利要求1所述的一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：步骤一中，锥镜相位和角谱Lommel函数的相位叠加形成一个组合相位，利用二元计算全息法对产生任一类型Lommel光束的振幅和组合相位信息进行计算，得到对应的产生Lommel光束的二元Lommel光束全息图。

4.如权利要求3所述的一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：根据锥镜相位调制函数得到相位矩阵，函数公式如下：

其中R是轴棱锥半径的孔径，n是轴棱锥的折射率，是轴棱锥的底角。

5.如权利要求1所述的一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：二元计算全息算法通过建立六个零矩阵，抽样处理振幅矩阵和相位矩阵；根据二元计算全息算法，振幅矩阵信息确定每个抽样单元中矩形通光孔径的高度，相位矩阵确定矩形通光孔径的中心距离抽样单元中心之间的距离，从而确定每个矩形通光孔径在抽样单元的位置；

将每个矩形通光孔径的四坐标分别储存在四个零矩阵中，其余两个零矩阵用于储存经过“相位溢出校正”后的两个横坐标；

根据矩阵所确定的坐标信息，经过二值化后，得到同时带有振幅信息和相位信息的二元Lommel光束全息图。

6.如权利要求1所述的一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：

步骤二中将全息图加工成掩模板的具体方法是：

通过投影成像光刻将二元Lommel光束全息图经对银盐干板进行曝光处理，经显影、定影处理，加工成掩模板。

7.如权利要求1所述的一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：

步骤二中激光束经过扩束准直，再通过偏振，入射至加载二元Lommel光束全息图的掩模板，掩模版放置在傅里叶变换透镜的前焦面上，调制入射激光束的波前分布。

8.如权利要求1所述的一种Lommel光束的产生方法，其特征在于：振幅调制后的光束经针孔滤波器选择滤波+1衍射级后，在傅里叶变换透镜的后焦平面后用科学CCD相机记录Lommel光束。

9.一种Lommel光束的产生装置，其特征在于：沿着光线的传播方向依次包括激光束、扩束准直系统、偏振片、加载有能产生Lommel光束的二元全息图的掩模板、傅里叶变换透镜、针孔滤波器和CCD相机。