【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光场产生器件，特别是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。
技术介绍
近年来，光学涡旋以其在光学操控微粒、生物细胞以及冷原子和自由空间光通信方面的重要应用受到人们越来越多的重视。光学涡旋从本质上来讲是由于螺旋相位而引入的相位奇点造成的中心为暗斑、周围为亮斑的甜饼圈形状光场分布。这种螺旋相位结构通常可以表示为exp(-/,V)，其中炉为极坐标中的角向坐标，I定义该涡旋的拓扑荷。对于拓扑荷为I的涡旋光束，其中每个光子所携带的角动量为lh，并且这种角动量可以传递到照明物体(微粒、细胞或原子)上。通常产生光学涡旋方法是采用螺旋相位板或者计算机全息图。随后，涡旋阵列由于其并行处理能力以及在光学操控中的应用前景引起人们极大的研 究热情。大体上讲，涡旋阵列通常可以分为两大类一类是所谓的单极涡旋阵列，即阵列中所有的涡旋所携带的拓扑荷都相同，而整个涡旋阵列的总的拓扑荷为M1，其中M为涡旋阵列中所含有的涡旋的数量，I是单个涡旋所携带的拓扑荷。另一类是所谓的偶极涡旋阵列，即阵列中每个涡旋所携带的拓扑荷一般不相同，相反级次所携带拓扑荷符号相反，这样阵列总的拓扑荷保持为0。近年来，涡旋光栅因为它的相对简单制作工艺受到人们广泛重视。然而，传统的涡旋光栅的衍射能量主要集中在较低的几个衍射级次上，并且能量分布不均匀，通常零级占有大部分的能量。张等人Opt. Lett. 35，3495 (2010)提出了一种涡旋达曼光栅，很好的解决了衍射级次之间能量分布不均匀的问题。这种涡旋达曼光栅提供了一种可以产生横向的具有多个涡旋的涡旋阵列的方案。然而，对于轴向的涡旋阵列...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种螺旋达曼波带片，其特征在于所述的螺旋达曼波带片必须结合聚焦物镜使用，其通光孔径必须与聚焦物镜的通光孔径一致，且共轴放置；所述的螺旋达曼波带片为O、二值相位分布，其具体设计流程如下 ①根据具体应用需要确定轴向焦点数目Np； ②根据对应的IXNp的达曼光栅，确定每个周期内加入的归一化位相转折点{xn}； ③选取傅立叶级数截断级次为M，由归一化位相转折点IxJ按下列公式算出每个衍射级次对应的傅立叶系数Cm —_；W-I -^[l + 2T(-l)n e—!2舰+(—l)w e-m^o ^ =i Cm — <2[(-l)xn+(-1广尤况m = 0、 n=\ 其中m = 0，±1，±2， .土M ; ④根据具体应用需要的轴向间隔Az，由公式=I/Az确定螺旋达曼波带片对应的波带片相对于I的周期A ,； ⑤由下列公式计算出傅立叶级数和TsdzpTsdzp(P^)= Z Cm exp{- [2^1 -(psina)2 /A^ +lg)}} W=-Co 其中，(AP)为归一化入射光瞳平面上的极坐标，a = arcsin(NA/n0)为最大孔径角,其中NA为聚焦物镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：周常河，余俊杰，贾伟，麻健勇，王少卿，曹红超，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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