一种无波前无探针的畸变涡旋光束自适应校正方法与系统与流程

技术特征：

1.一种无波前无探针的畸变涡旋光束自适应预校正系统，其特征在于，具备：

发射模块，用于发射涡旋光束，同时，其具备相位调制器件(如液晶空间光调制器、变形镜等)，可将预校正相位加载在涡旋光束上，实现对涡旋光束的畸变预校正调制；

接收模块，用于探测畸变涡旋光束的光场分布，其中，采用面阵探测器(如CCD相机等)探测畸变涡旋光束；

数据传输模块，用于将接收模块采集的畸变涡旋光束的光斑快速传输至主机，并将主机计算得到的预校正相位屏传输至发射模块；

主机，用于计算预校正相位屏。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，发射模块包括涡旋光束光源，全反镜，相位调制器件，其特征在于：

所述涡旋光束光源用于产生涡旋光束；

所述全反镜置于涡旋光束光源后方的激光光路中，用于改变涡旋光束的传播方向，同时可保证发射模块出射涡旋光束的轨道角动量态不变；

所述相位调制器件置于反射镜的后方激光光路中，用于给涡旋光束引入预校正相位。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，接收模块包括准直系统，分光棱镜和面阵探测器，其特征在于：

所述准直系统用于将入射的涡旋光束准直；

所述分光棱镜置于准直系统后方的激光光路中，用于激光分束，其中一束 反射至面阵探测器，一束透射输出；

所述面阵探测器置于分光棱镜的反射光路中，用于探测涡旋光束的光强分布。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，主机包括读取部，控制部，第一计算部，第二计算部，第三计算部，判断部，第四计算部，输出部，其特征在于：

读取部，其读入数据传输模块传来的由接收模块采集的畸变涡旋光束的光强分布I；

控制部，设定迭代次数N，计数器初始化n＝1；

第一计算部，设定初始涡旋光束的振幅为A₀，设定初始螺旋相位其中该螺旋相位应与发射模块发射的涡旋光束的相位一致，并根据传输距离及标量衍射理论计算接收端复振幅分布E₁；

第二计算部，将接收端复振幅E₁中的振幅项替换为得到新的复振幅，在此基础上根据标量衍射理论计算发射端复振幅E₀；

第三计算部，将发射端复振幅E₀中的振幅项替换为A₀，在此基础上根据标量衍射理论计算接收端复振幅E₁，同时将n+1赋值给n，并进入判断部；

判断部，判断n与N的大小关系，若n<＝N，则进入第二计算部，否则，进入第四计算部；

第四计算部，取最后一次迭代计算中，第二计算部发射端复振幅E₀中的相位项，并与第一计算部中设定的初始螺旋相位做减法，得到预校正相位屏；

输出部，输出第四计算部获得的预校正相位屏，并将预校正相位屏输出至数据传输模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，可实现涡旋光束的实时自适应预校正，可通过设定任意迭代次数来控制校正效果。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，没有采用探针高斯光束和使用波前分析仪，系统结构复杂度和成本大大较低。