[发明专利]螺旋偏振光场的偏振参数检测系统

摘要

本发明涉及一种螺旋偏振光场的偏振参数检测系统，包括被检测光束导入模块、由光场振幅调制模块和光场波前相位调制模块组成的光场调制环节、光场分析模块、光场聚焦特性分析模块、偏振参数提取输出模块，将被检测光束的横向光强分布调制成空心高斯强度分布，把被检测光束的波前相位分布调制成径向余弦演化的相位分布，将调控过的螺旋偏振光场经过光学系统进行聚焦，利用光电探测器检测焦点区域轴上光强分布，利用矢量光场聚焦特性，根据焦点移动量计算出表征螺旋偏振光场整体偏振态分布分偏振参数具体数值，本发明具有方法简单、流程简洁、可以检测螺旋偏振光场、灵敏度高、可实现偏振态物理参数测量、灵活性强、功能易于扩充、抗干扰性强等特点。

主权项

1.一种螺旋偏振光场的偏振参数检测系统，包括被检测光束导入模块(1)、由光场振幅调制模块(2)和光场波前相位调制模块(3)组成的光场调制环节、光场分析模块(4)、光场聚焦特性分析模块(5)、偏振参数提取输出模块(6)，其特征在于：被检测光场经被检测光束导入模块(1)进入光场调制环节，所述光场振幅调制模块(2)将被检测光束的横向光强分布调制成空心高斯振幅分布公式中θ为光束垂直光束光轴平面上坐标点相对于聚焦光学系几何焦点连线与光束光轴的夹角，w为空心高斯振幅分布的束腰半径与聚焦光学系统入瞳半径的比值，P为空心高斯光场的光束级数，NA为聚焦光学系统的数值孔径；所述光场波前相位调制模块(3)把被检测光束的波前相位分布调制成径向余弦演化的相位分布公式中α为聚焦光学系统的会聚角，NA＝n·sin(α)，n为发生聚焦的光路整体所处环境的光学折射率，M为径向余弦演化相位调制参数，所述光场分析模块(4)对光场调制情况进行监测，并将检测偏差反馈给光场振幅调制模块(2)和光场波前相位调制模块(3)，用以调制优化；由光场振幅调制模块(2)和光场波前相位调制模块(3)调制后的被检测光场经过聚焦后，通过光场聚焦特性分析模块(5)对焦点区域光强分布进行分析，光场聚焦特性分析模块(5)利用光电探测器检测焦点区域轴上光强分布，将信息传输给偏振参数提取输出模块(6)；偏振参数提取输出模块(6)得到光场聚焦特性分析模块(5)传来的焦点区域光强分布信息后，利用矢量光场聚焦特性，根据焦点移动量计算出表征螺旋偏振光场整体偏振态分布分偏振参数具体数值。