一种产生空心高斯光束的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种产生空心高斯光束的系统，该系统沿着产生线偏振光的光源的光线传输方向依次设置扩束器、空间光调制器和涡旋相位板。其中，空间光调制器上加载有计算全息光栅，从而将经过扩束器扩束后的线偏振光调制为带有涡旋相位的拉盖尔-高斯光束，进而通过涡旋相位板消除拉盖尔-高斯光束的涡旋相位，得到空心高斯光束。所述产生空心高斯光束的系统能够方便快速的产生空心高斯光束，从而能够将得到的空心高斯光束投入到可应用的多个【技术领域】。
【专利说明】一种产生空心高斯光束的系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学【技术领域】，更具体的说是涉及一种产生空心高斯光束的系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着激光技术的广泛应用及快速发展，空心光束的应用价值得到了广泛的关注和研究。
[0003]空心高斯光束是一种除了中心处其余部分光强呈高斯分布的光束。由于空心高斯光束具有很多新颖独特的物理性质，如桶装强度分布、较小的暗斑尺寸、传播不变形、具有自旋与轨道角动量等，因此空心高斯光束作为激光导管、光学签字和光学扳手，已经成为实现微观粒子精确操控的有力工具，从而在激光光学、计算全息、微观粒子光学囚禁、材料科学和生物医学等多方面都具有广泛的应用场景。
[0004]综上所述可以看出，本领域技术人员亟待一种能够产生空心-高斯光束的系统，以方便快速的得到空心高斯光束，从而能够将得到的空心高斯光束投入到可应用的【技术领域】。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供了一种产生空心高斯光束的系统，以实现方便快速的得到空心高斯光束。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种产生空心高斯光束的系统,包括:
[0008]产生线偏振光的光源；
[0009]与所述光源具有一定距离，设置在所述偏振光传播方向上并对所述线偏振光进行扩束处理的扩束器；
[0010]与所述扩束器具有一定距离，接收经过所述扩束器扩束后的线偏振光并通过计算全息光栅产生拉盖尔-高斯光束的空间光调制器；
[0011]与所述空间光调制器具有一定距离，接收所述拉盖尔-高斯光束并消除所述拉盖尔-高斯光束的涡旋相位的涡旋相位板。
[0012]可选的，还包括:
[0013]设置在所述光源和所述扩束器之间，调节所述线偏振光的光能量的光衰减器。
[0014]可选的,所述光源为产生竖直方向偏振的线偏振光的氦氖激光器。
[0015]可选的，所述空间光调制器为加载有计算全息图的空间光调制器。
[0016]可选的，所述空间光调制器为透射式的空间光调制器。
[0017]可选的，还包括:
[0018]产生计算全息图，并将所述计算全息图加载到所述空间光调制器上，以使所述空间光调制器形成计算全息光栅的计算机。[0019]可选的，所述涡旋相位板为拓扑荷为2的涡旋相位板。
[0020]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型实施例公开提供了一种产生空心高斯光束的系统，该系统沿着产生线偏振光的光源的光线传输方向依次设置扩束器、空间光调制器和涡旋相位板。其中，空间光调制器上加载有计算全息光栅，从而将经过扩束器扩束后的线偏振光调制为带有涡旋相位的拉盖尔-高斯光束，进而通过涡旋相位板消除拉盖尔-高斯光束的涡旋相位，得到空心高斯光束。所述产生空心高斯光束的系统能够方便快速的产生空心高斯光束，从而能够将得到的空心高斯光束投入到可应用的多个【技术领域】。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型实施例公开的广生空心闻斯光束的系统结构不意图；
[0023]图2为本实用新型实施例公开的空间光调制器上加载的计算全息图；
[0024]图3为本实用新型实施例公开的空心高斯光束光强分布等高图；
[0025]图4为本实用新型实施例公开的另一个产生空心高斯光束的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]图1为本实用新型实施例公开的广生空心闻斯光束的系统结构不意图，参见图1所示，所述产生空心高斯光束的系统可以包括:
[0028]产生线偏振光的光源101 ；
[0029]其中，所述光源101可以为产生竖直方向偏振的线偏振光的氦氖激光器，从而能够产生竖直方向偏振的线偏振光。
[0030]与所述光源具有一定距离，设置在所述偏振光传播方向上并对所述线偏振光进行扩束处理的扩束器102 ；
[0031 ] 与所述扩束器具有一定距离，接收经过所述扩束器扩束后的线偏振光并通过计算全息光栅产生拉盖尔-高斯光束的空间光调制器103 ；
[0032]经过所述扩束器102扩束处理后的线偏振光垂直入射到空间光调制器。其中，所述空间光调制器上需要加载有计算全息图，以产生计算全息光栅，生成拉盖尔-高斯光束。所述空间光调制器103可以为透射式的空间光调制器。
[0033]与所述空间光调制器具有一定距离，接收所述拉盖尔-高斯光束并消除所述拉盖尔-高斯光束的涡旋相位的涡旋相位板104。
[0034]所述空间光调制器103产生的拉盖尔-高斯光束是带有涡旋相位的，为了得到空心的高斯光束，必须将拉盖尔-高斯光束中的涡旋相位消除，通过所述涡旋相位板104消除掉所述拉盖尔-高斯光束的涡旋相位后，得到空心高斯光束。
[0035]其中，所述涡旋相位板104的拓扑荷可以为2，但本实用新型实施例并不对涡旋相位板104的拓扑荷数值做固定限定，具体的，可以根据实际应用场景来设置合适的拓扑荷数值。
[0036]为了更好的理解本实施例的方案，下面对本实施例公开的方案做清楚、完整介绍。
[0037]空心高斯光束的光场可以用下面的公式来表示:
【权利要求】
1.一种产生空心高斯光束的系统,其特征在于,包括: 产生线偏振光的光源； 与所述光源具有一定距离，设置在所述偏振光传播方向上并对所述线偏振光进行扩束处理的扩束器； 与所述扩束器具有一定距离，接收经过所述扩束器扩束后的线偏振光并通过计算全息光栅产生拉盖尔-高斯光束的空间光调制器； 与所述空间光调制器具有一定距离，接收所述拉盖尔-高斯光束并消除所述拉盖尔-高斯光束的涡旋相位的涡旋相位板。
2.根据权利要求1所述的产生空心高斯光束的系统，其特征在于，还包括: 设置在所述光源和所述扩束器之间，调节所述线偏振光的光能量的光衰减器。
3.根据权利要求1所述的产生空心高斯光束的系统，其特征在于，所述光源为产生竖直方向偏振的线偏振光的氦氖激光器。
4.根据权利要求1所述的产生空心高斯光束的系统，其特征在于，所述空间光调制器为加载有计算全息图的空间光调制器。
5.根据权利要求1所述的产生空心高斯光束的系统，其特征在于，所述空间光调制器为透射式的空间光调制器。
6.根据权利要求1所述的产生空心高斯光束的系统，其特征在于，还包括: 产生计算全息图，并将所述计算全息图加载到所述空间光调制器上，以使所述空间光调制器形成计算全息光栅的计算机。
7.根据权利要求1所述的产生空心高斯光束的系统，其特征在于，所述涡旋相位板为拓扑荷为2的涡旋相位板。
【文档编号】G02B27/09GK203455546SQ201320464348
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】魏存, 吴高峰, 王飞, 蔡阳健 申请人:苏州大学