[发明专利]一种涡旋光束阵列拓扑荷数的测量方法和系统

权利要求书

1.一种涡旋光束阵列拓扑荷数的测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：激光器发射基模高斯光束，并使用第一空间光调制器加载螺旋相位阵列，将其转换为涡旋光束阵列；

步骤2：在第二空间光调制器上加载像散相位，将生成的所述涡旋光束阵列转换为厄米-高斯光束阵列；

步骤3：使用CCD采集转换得到的所述厄米-高斯光束阵列，然后用计算机分析光场分布，并根据涡旋光束阵列与厄米-高斯光束阵列的空间位置映射关系，求得涡旋光束阵列的拓扑荷数信息；

其中，所述空间位置映射关系根据所述像散相位建立。

2.一种涡旋光束阵列拓扑荷数的测量系统，其特征在于，所述系统包括：激光器(1)，第一偏振片(2)，扩束器(3)，第一空间光调制器(4)，第一分光棱镜(5)，第二偏振片(6)，第一计算机(7)，第二空间光调制器(8)，第二分光棱镜(9)，透镜(10)，CCD(11)以及第二计算机(12)；所述激光器(1)和第一分光棱镜(5)之间依次放置第一偏振片(2)，扩束器(3)；第一空间光调制器(4)和第二分光棱镜(9)之间依次放置第一分光棱镜(5)，第二偏振片(6)；第二空间光调制器(8)和CCD(11)之间依次放置第二分光棱镜(9)，透镜(10)；第一计算机(7)与第二空间光调制器(8)相连；第二计算机(12)分别与第一空间光调制器(4)和CCD(11)相连；

所述的激光器(1)用于产生基模高斯光束；

所述的第一偏振片(2)用于产生与第一空间光调制器(4)的偏振态对应的线偏振激光；

所述的扩束器(3)用于将激光扩束；

所述的第一空间光调制器(4)，置于第一分光棱镜(5)后方，其靶面加载生成涡旋光束阵列的相位图；

所述的第二偏振片(6)用于产生与第二空间光调制器(8)的偏振态对应的线偏振激光；

所述的第二空间光调制器(8)，置于第二分光棱镜(9)左方，用于加载将涡旋光束阵列转换为厄米-高斯光束阵列的像散相位；

所述的透镜(10)用于将转换生成的厄米-高斯光束阵列聚焦到CCD(11)上；

所述CCD(11)位于透镜(10)的焦面上，用于观测焦面上的光场。

3.根据权利要求2所述的一种涡旋光束阵列拓扑荷数的测量系统，其特征在于：所述的第一空间光调制器(4)可用螺旋相位板阵列代替。

4.根据权利要求2所述的一种涡旋光束阵列拓扑荷数的测量系统，其特征在于：所述的第二空间光调制器(8)可用像散相位板代替。