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[发明专利]一种复合光学涡旋的产生方法及其装置-CN201010132599.6有效
发明人：杨德兴;李海莲;赵建林 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2010-03-25 - 公布日： 2010-08-25 - 主分类号： G21K1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种复合光学涡旋的产生方法及其装置，其特征在于：采用角度复用多重体存储技术实现多个光学涡旋的同轴叠加从而复合涡旋的方法及其装置，包括一利用角度复用技术实现多重体全息存储和再现的光路，该光路可实现对多个不同光学涡旋的体全息存储与再现；以及一产生光学涡旋的发生器件，该器件可根据要求产生不同的光学涡旋。通过计算机编程控制不同参考光照射体全息记录介质以再现出不同涡旋组合以实现不同光学涡旋的同轴叠加来产生复合涡旋。本发明满足不同光学涡旋的同轴性和高衍射效率，且由于此方法可通过改变参考光的入射角度增加光学涡旋的存储容量，因此本发明复合涡旋的产生方法简单易调节，且得到复合涡旋的种类多样。
一种复合光学涡旋产生方法及其装置

[发明专利]一种花状光学涡旋阵列掩模板的设计方法-CN202011055791.X有效
发明人：李新忠;樊海豪;李懋;龙子煦;张浩 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：一种花状光学涡旋阵列掩模板的设计方法，结合花状光学涡旋阵列的振幅、相位与一个闪耀光栅，得到花状光学涡旋阵列掩模板的复透过率函数，通过计算机将上述花状光学涡旋阵列掩模板的复透过率函数加载至空间光调制器中即可得到花状光学涡旋阵列掩模板本发明利用计算全息原理，通过计算机编码得到花状光学涡旋阵列的振幅调制相位掩膜板，可产生形状和涡旋数量、符号可控的花状光学涡旋阵列，因而在微操纵领域中的多微粒捕获领域具有重要的应用价值。
种花光学涡旋阵列模板设计方法

[发明专利]一种Gibbs-Wulff光学涡旋阵列掩模版的设计方法-CN202211402139.X在审
发明人：台玉萍;秦雪云;李新忠 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G03F1/26 文献下载
摘要：一种Gibbs‑Wulff光学涡旋阵列掩模版的设计方法，步骤如下：获取Gibbs‑Wulff光学涡旋阵列的电场表达式，结合Gibbs‑Wulff光学涡旋阵列的振幅、相位与一个闪耀光栅，得到所述Gibbs‑Wulff光学涡旋阵列掩模版的复透过率函数，基于该复透过率函数所描述的掩模版即为所述的Gibbs‑Wulff光学涡旋阵列掩模版。本发明利用计算全息原理，通过计算机编码得到Gibbs‑Wulff光学涡旋阵列的振幅调制相位掩模版，可产生具有可控边界，同时边界内的结构、排布模式可控的Gibbs‑Wulff光学涡旋阵列。因而在微粒操纵和光学微加工领域具有重要的应用价值。
一种 gibbs wulff 光学涡旋阵列模版设计方法

[发明专利]螺旋达曼波带片及产生三维偶极涡旋达曼阵列的装置-CN201210106479.8有效
发明人：周常河;余俊杰;贾伟;麻健勇;王少卿;曹红超 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2012-04-12 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：一种螺旋达曼波带片及产生三维偶极涡旋达曼阵列的装置，该螺旋达曼波带片与聚焦透镜结合使用，可在聚焦透镜的后场沿光轴方向产生具有多个光学涡旋轴向阵列。这种光学涡旋阵列的强度关于聚焦透镜的几何焦平面轴向对称分布，并且光学涡旋阵列的拓扑荷的大小关于几何焦平面也是轴向对称，而拓扑荷的符号关于几何焦面相反。对于基拓扑荷为l的螺旋达曼波带片，第m个衍射级所对应的光学涡旋所携带的拓扑荷为ml。这种光学涡旋轴向阵列可以广泛应用于光学粒子、细胞捕获和光学操控，并且在光学涡旋信息传递方面也有潜在应用价值。
螺旋波带片产生三维涡旋阵列装置

[发明专利]一种干涉方式产生高阶光学涡旋光束的掩模板设计方法-CN202211248857.6在审
发明人：台玉萍;王亚坤;李新忠 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：一种干涉方式产生高阶光学涡旋光束的掩模板设计方法，将多个拉盖尔‑高斯光束的部分叠加，得到其空间重叠场的电场表达式；结合多个拉盖尔‑高斯光束的相位、振幅以及一个闪耀光栅，得到该掩模板的复透过率函数。本发明所设计的干涉方式产生高阶光学涡旋光束掩模板在远场产生拓扑荷值可控的高阶光学涡旋光束，该高阶光学涡旋光束受叠加的拉盖尔‑高斯光束决定，包括叠加光束的拓扑荷值决定高阶光学涡旋光束的拓扑荷值，叠加光束之间的权重因子决定高阶光学涡旋的强度分布，叠加光束的初始相位因子j决定高阶光学涡旋暗核的结构。本发明具有无接触产生以及小型化发展的特点，因而在光学微操纵、光通信、量子纠缠等领域具有重要的价值。
一种干涉方式产生光学涡旋光束模板设计方法

[发明专利]基于自适应光学预处理的涡旋光通信发射装置-CN202210936243.0有效
发明人：徐月;刘超;兰斌;陈莫;鲜浩 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于自适应光学预处理的涡旋光通信发射装置，其为通过自适应光学技术对涡旋光信号进行预处理来抑制大气湍流效应的装置，包括望远镜模块、自适应光学预处理模块和涡旋光生成与合束模块；可通过涡旋光信号接收端发射一束信标光，使涡旋光信号发射端的自适应光学系统能探测和校正信道的大气湍流相位，并通过与信标光共光路逆向发射的方式，实现对涡旋光信号的预处理。本发明的装置能有效地提高涡旋光轨道角动量模式的纯度、抑制光信号的退化，保障涡旋光通信系统的可靠性。
基于自适应光学预处理涡旋光通信发射装置

[发明专利]同时在近远场双通道生成涡旋光场的平面光学器件及其设计和制备-CN201910521339.9有效
发明人：方哲宇;蒋瞧;朱星 -专利权人：北京大学
申请日： 2019-06-17 - 公布日： 2020-05-05 - 主分类号： G02B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种同时在近场和远场双通道生成涡旋光场的平面光学器件及其设计方法和制备方法。该平面光学器件利用金属超构表面材料首次实现了在近场和远场两个通道中同时生成涡旋光场，其中，在近场为聚焦型的表面等离激元涡旋光场，在远场为聚焦的自由空间涡旋光场，并且两通道中所生成的涡旋光场携带的拓扑荷可根据需求灵活搭配利用本发明方法设计的能生成双通道涡旋光场的平面光学器件对于未来基于涡旋光场的高密度通信和多功能集成光学系统具有重要意义。
同时近远场双通道生成涡旋平面光学器件及其设计制备

[发明专利]一种高阶自由模式光学涡旋阵列的掩模板的设计方法-CN202110015797.2有效
发明人：李新忠;朱刘昊;王亚坤;李懋;邢彩虹;胡俊涛 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2021-01-06 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种高阶自由模式光学涡旋阵列的掩模板的设计方法，结合高阶任意曲线涡旋阵列的振幅、相位与一个闪耀光栅，得到高阶自由模式光学涡旋阵列的掩模板的复透过率函数，通过计算机将上述掩模板的复透过率函数加载至空间光调制器中即可得到高阶自由模式光学涡旋阵列的掩模板利用该方法完成的掩膜板可产生具有高阶拓扑荷的自由模式光学涡旋阵列，显著提升了光束结构的可控性，在细胞操纵中具有非常重要的应用前景。
一种自由模式光学涡旋阵列模板设计方法

[发明专利]基于达曼涡旋超颖表面的光束微分运算方法-CN202210383510.6在审
发明人：黄玲玲;张雪;王涌天;李晓炜;赵睿哲 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-04-12 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开的基于达曼涡旋超颖表面的光束微分运算方法，属于涡旋光束、结构光束，光学通信领域。本发明实现方法为：设计广义涡旋光束，利用达曼涡旋光栅特有的各个衍射级次拓扑荷加减变化以及倍乘关系，结合广义涡旋光束具有的相位微分计算特点，在超颖表面上产生不同形状的广义涡旋光束阵列，通过构建光栅阵列并赋予广义涡旋光束阵列微分运算功能，将广义涡旋光束阵列针对各个衍射级次的单一拓扑电荷数定义方式改变为函数形式的相位微分梯度变化，利用不同衍射级次呈现的形态特征与定义函数之间的关联，建立关于广义涡旋光束阵列各个衍射级次的微分运算关系，实现微分运算的光学可视化呈现，使广义涡旋光束阵列具有更丰富光学结构自由。
基于涡旋表面光束微分运算方法

[发明专利]一种涡旋光束复用和解复用的方法及装置-CN201810218823.X有效
发明人：李朝晖;刘志兵;杨继顺;肖文达;高社成;熊松松 -专利权人：中山大学
申请日： 2018-03-16 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： G02B27/10 文献下载
摘要：本发明涉及光学领域中的涡旋光场调控的技术领域，更具体地，涉及一种涡旋光束复用和解复用的方法及装置。可解决当前通信系统中涡旋光束复用和解复用的技术难点。本发明除能将非同轴的涡旋光束合并成同轴的复合涡旋光束，实现对涡旋光束的复用外，还可将同轴的复合涡旋光束分离为非同轴的涡旋光束，实现对同轴涡旋光束的解复用。本发明的复用解复用装置需进行两次光学几何变换，且在两次变换之间光束聚焦的位置，插入光学元件对光束进行偏转，从而改变不同拓扑荷的涡旋光的到达位置。本装置也可在涡旋光束解复用的输出端面增加螺旋相位，使之输出为分离的平面波光束，进而较易的将光束聚焦并耦合入光纤，以便与现有的通信系统相容。
一种涡旋光束和解方法装置

[发明专利]一种方向可控的椭圆光学涡旋阵列掩模板的设计方法-CN201910994681.0有效
发明人：李新忠;王亚坤;台玉萍 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：一种方向可控的椭圆光学涡旋阵列掩模板的设计方法，首先，定义系统直角坐标系,以每个涡旋的中心为坐标点，得到阵列的位置矩阵，然后以位置矩阵中的坐标点为原点为每个光学涡旋分别定义一个极坐标系，在其角向坐标中增加一旋转角度，得到具有一定角度的直角坐标系；后进行非对称变换，实现光学涡旋的拉伸或压缩，将直角坐标系进行变换得到具有不同方向的椭圆坐标系，通过上述的位置矩阵和椭圆坐标系代入公式可获得方向可控的椭圆光学涡旋阵列掩模板的复透过率函数，本发明获得的掩模板在远场产生长轴方向可控的椭圆光学涡旋阵列。每个椭圆光学涡旋的长轴方向可由相应的极坐标系角向分量变化得到，在光诱导材料定向成型领域具有重要的应用价值。
一种方向可控椭圆光学涡旋阵列模板设计方法

[发明专利]一种矢量光学涡旋阵列的产生方法及装置-CN202310597680.9在审
发明人：王亚坤;刘永雷;董震;王飞;陈亚红;蔡阳健 -专利权人：苏州大学
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明涉及一种矢量光学涡旋阵列的产生方法及装置，涉及光学技术领域。本发明所述的矢量光学涡旋阵列的产生装置和方法通过特殊设计的达曼光栅超表面阵列，然后利用实验光路将两个正一级涡旋阵列线偏振光滤出之后分别调控为右旋和左旋的圆偏振光，并将两束光合成为具有方向性的矢量阵列偏振光，通过设置θ0,n，Θn和Φn可以独立控制矢量涡旋阵列中元素的方向性和偏振结构，实现了具有任意方向性和偏振态的矢量光学涡旋阵列；可以灵活调控矢量光学涡旋阵列中每个元素的方向性和偏振结构，且本发明的实验难度不高，容易实现。
一种矢量光学涡旋阵列产生方法装置

[发明专利]一种产生多个离轴光学瓶的方法-CN202010870219.2有效
发明人：吴攸;许创杰;邓冬梅 -专利权人：华南师范大学
申请日： 2020-08-26 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种产生多个离轴光学瓶的方法，该方法包括：在计算机上模拟得到平面波与二阶啁啾对称艾里涡旋光束干涉后的强度分布；计算机上模拟得到光束的干涉条纹，并将条纹信息通过电脑传递设置到空间光调制器S中；用光照射空间光调制器S即可得到二阶啁啾对称艾里涡旋光束；使光束在无扰动的空气或真空中传播，自发地产生多个离轴的光学瓶。此外，二阶啁啾因子能调节离轴光学瓶的长度；涡旋拓扑电荷能调节离轴光学瓶瓶身的宽度；涡旋坐标能调节离轴光学瓶的离轴位置；涡旋数与离轴光学瓶的数量成正比。本发明节省时间以及材料成本，提高效率，能够很好的控制离轴光学瓶的发生以及产生离轴光学瓶的形状和数量。
一种产生多个离轴光学方法

[发明专利]一种产生光学涡环的方法-CN202210519383.8在审
发明人：詹其文;万辰皓 -专利权人：上海理工大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种产生光学涡环的方法，将时空涡旋波包沿涡线方向进行拉伸，生成时空涡旋管，再通过光学保角变换，将时空涡旋管弯曲成闭合的光学涡环。所述光学涡环具有圆环状涡线并沿垂直于圆环方向运动，时空涡旋相位和线性动量密度围绕涡线进行旋转，光能在空间和时间维度上流动，光学涡环携带角向的光学轨道角动量密度，具有新颖独特的应用前景；这种产生光学涡环的方法也可推广到其它光谱范围甚至是其它具有波动特性的物理场
一种产生光学方法

[发明专利]一种基于涡旋光的集成光学相控阵-CN202110842379.0有效
发明人：张彦峰;曾世豪;余思远 -专利权人：中山大学
申请日： 2021-07-26 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G02F1/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于涡旋光的集成光学相控阵，包括若干个片上集成的同心的平面涡旋光微环发射器，所述若干个片上集成的同心的平面涡旋光微环发射器通过光学分束器连接，所述平面涡旋光微环发射器包括下层直波导、相移器本发明作为一种基于涡旋光的集成光学相控阵，可广泛应用于光学相控阵领域。
一种基于涡旋集成光学相控阵

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