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一种利用可重叠衍射不变光学涡旋阵列叠加产生多螺旋光束阵列的装置与方法 

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申请/专利权人:济南大学

摘要:本发明公开了一种利用可重叠衍射不变光学涡旋阵列叠加产生多螺旋光束阵列的装置与方法,包括:光源,扩束准直镜,将光束转换为大口径平行光束;空间光调制器,对光束的光场的波前进行调制;第一傅里叶透镜,其后焦面处为经过空间光调制器后光场的频谱;滤波器,允许+1级频谱的外侧准对称光斑和内侧准对称光斑通过;第二傅里叶透镜,将外侧准对称光斑转换为准对称的具有相同轴向波矢的平面波,将内侧准对称光斑转换为准对称的具有相同轴向波矢的平面波,内侧的或外侧的平面波干涉,产生两个可重叠的具有不同拓扑荷的衍射不变光学涡旋阵列;两个可重叠的具有不同拓扑荷的衍射不变光学涡旋阵列叠加,形成强度分布具有多螺旋结构的阵列光场。

主权项:1.一种利用可重叠衍射不变光学涡旋阵列叠加产生多螺旋光束阵列的装置,其特征在于,包括:光源;扩束准直镜,设置在光源发出光的方向,用于将来自光源的光转换为大口径平行光束;空间光调制器,设置在扩束准直镜的后端,用于对大口径平行光束的光场的波前进行调制;第一傅里叶透镜,设置在空间光调制器的后端,在其后焦面处为经过空间光调制器后光场的频谱;滤波器,其放置在光场的频谱面处,允许+1级频谱的十二个或十六个光斑通过,这些光斑可以分为具有相同数量的两大组,即外侧准对称的光斑和内侧准对称光斑;第二傅里叶透镜,设置在滤波器的后端,将外侧准对称光斑转换为准对称的具有相同轴向波矢的平面波,将内侧准对称光斑转换为准对称的具有相同轴向波矢的平面波,内侧或外侧的准对称平面波干涉,将分别产生两个可重叠的具有不同拓扑荷的衍射不变光学涡旋阵列;两个可重叠的具有不同拓扑荷的衍射不变光学涡旋阵列叠加,在空间中形成强度分布具有多螺旋结构的阵列光场。

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