为本发明的一种涡旋光的干涉测量系统的测量结果(干涉强度图中花瓣计数 为7)。
[0033]图6为本发明的一种涡旋光的干涉测量系统的测量结果(干涉强度图中花瓣计数 为5)。
[0034]图中，各标号对应的名称：10-涡旋光产生单元：101-栗浦光源LD，102-光束扩展器 BE，103-电脑控制的空间光调制器SLM，104-第一全反射镜Ml; 20-控制单元;30-涡旋光调制 单元，301 -第二全反射镜M2，302 -第三全反射镜M3，303 -第一透镜L1，304 -第四全反射镜M4， 305 -涡旋相位板VPP，306-第二透镜L2; 40-共辄涡旋光干涉单元:401-第一分束器BS1，402-第五全反射镜M5，403 -第六全反射镜M6，404 -第二分束器BS2，405 -第七全反射镜M7，406 -第 八全反射镜M8，407-第九全反射镜M9; 50-图像采集单元:501 -第三透镜L3，502-电脑控制的 电荷耦合装置CCD。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明 [0036]以下结合附图1-6对本发明的【具体实施方式】做进一步说明：
[0037] 参照附图1所示，一种涡旋光的干涉测量系统，该系统包括涡旋光产生单元10、控 制单元20、祸旋光调制单元30、共辄祸旋光干涉单元40和图像采集单元50。
[0038] 其中所述涡旋光产生单元10用于产生涡旋光束，其包括栗浦光源LD101、光束扩展 器BE102、电脑控制的空间光调制器SLM103和第一全反射镜Ml 104;所述控制单元20由光栅 晶体开关GCCD构成，用于改变涡旋光的传播光路，当控制信号置位时，涡旋光束被反射传 输;当控制信号复位时，涡旋光束被透射传输;所述涡旋光调制单元30用于对涡旋光束的拓 扑荷进行调制，其包括第二全反射镜M2 301、第三全反射镜M3 302、第一透镜L1 303、第四 全反射镜M4 304、涡旋相位板VPP305和第二透镜L2 306;所述共辄涡旋光干涉单元40用于 将一束涡旋光分成两束涡旋光，并将其中一束涡旋光转化为另一束的共辄涡旋光，然后对 两束光进行干涉，其包括第一分束器BS1 401、第五全反射镜M5 402、第六全反射镜M6 403、 第二分束器BS2 404、第七全反射镜M7 405、第八全反射镜M8 406和第九全反射镜M9 407; 所述图像采集单元50用于对两束共辄涡旋光的干涉强度图进行采集，通过对干涉强度图进 行分析(这里的分析就是通过人眼对干涉强度图中的花瓣计数进行直观地查看），并对电脑 控制的电荷耦合装置CCD502两次采集的干涉强度图进行对比，从而可以获得涡旋光的整数 和半整数拓扑荷(拓扑荷表示绕光束闭合环路一周线积分为2ji整数倍的个数），其中拓扑荷 包括阶数和符号；所述图像采集单元50包括第三透镜L3 501和电脑控制的电荷耦合装置 CCD502。
[0039]其中各元件的功能及相互之间的连接关系如下：
[0040] 所述栗浦光源LD101用于产生激光脉冲；所述光束扩展器M102与所述栗浦光源 LD101连接，用于对激光脉冲进行聚焦和扩束;所述电脑控制的空间光调制器SLM103与所述 光束扩展器BE102连接，用于产生涡旋光束;所述第一全反射镜Ml 104与所述电脑控制的空 间光调制器SLM103连接，用于改变涡旋光束的传播方向。
[0041] 所述第二全反射镜M2 301与所述控制单元20连接，用于改变涡旋光束的传播方 向；所述第三全反射镜M3 302与所述第二全反射镜M2 301连接，用于改变涡旋光束的传播 方向；所述第一透镜L1 303与所述第三全反射镜M3 302连接，用于控制涡旋光的尺寸;所述 第四全反射镜M4 304与所述第一透镜L1 303连接，用于改变涡旋光束的传播方向；所述涡 旋相位板VPP305与所述第四全反射镜M4 304连接，用于将通过其的涡旋光束的拓扑荷增加 1阶;所述第二透镜L2 306与所述涡旋相位板VPP305连接，用于控制涡旋光的尺寸，并将涡 旋光束传输给控制单元20。
[0042] 所述第一分束器BS1 401与所述控制单元20连接，其分束比为50:50,用于将一束 涡旋光分成两束;所述第五全反射镜M5 402、第六全反射镜M6 403、第七全反射镜M7 405、 第八全反射镜M8 406和第九全反射镜M9 407用于改变涡旋光束的传播方向，并保证M-Z干 涉仪的精确等臂特性;所述第二分束器BS2 404与第六全反射镜M6 403和第九全反射镜M9 407连接，其分束比为50:50，用于将两束共辄涡旋光在此发生干涉并合成一束;所述第一分 束器BS1 401、第七全反射镜M7 405、第八全反射镜M8 406和第九全反射镜M9 407对其中一 束涡旋光反射四次，涡旋光束符号不变;所述第五全反射镜M5 402、第六全反射镜M6 403和 第二分束器BS2 404对另一束涡旋光反射三次，该涡旋光符号改变。
[0043]所述第三透镜L3 501与所述共辄涡旋光干涉单元40中的第二分束器BS2 404连 接，用于控制涡旋光束的尺寸；所述电脑控制的电荷耦合装置CCD502与所述第三透镜L3 501连接，用于对两束共辄涡旋光的干涉强度图进行采集，通过对干涉强度图进行分析，并 对电脑控制的电荷耦合装置CCD502两次采集的干涉强度图进行对比，从而可以获得涡旋光 的整数和半整数拓扑荷，其中拓扑荷包括阶数和符号。
[0044]本发明的具体工作原理如下：该涡旋光的干涉测量系统中栗浦光源LD101产生激 光脉冲，激光脉冲经光束扩展器BE102聚焦和扩束后照射电脑控制的空间光调制器SLM103， 通过电脑控制的空间光调制器SLM103可产生涡旋光，涡旋光经第一全反射镜Ml 104改变传 播方向后进入光栅晶体开关GCXD20。
[0045]当控制单元20的控制信号置位时，涡旋光经第一全反射镜Ml 104和光栅晶体开关 GCXD20反射后进入共辄涡旋光干涉单元40的第一分束器BS1 401，第一分束器BS1 401将涡 旋光分成两束，其中一束涡旋光经过第一分束器BS1 401、第七全反射镜M7 405、第八全反 射镜M8 406和第九全反射镜M9 407的反射后到达第二分束器BS2 404,且符号不变;另一束 涡旋光经过第五全反射镜M5 402、第六全反射镜M6 403和第二分束器BS2 404反射后符号 变为相反，跟上一束涡旋光同时到达第二分束器BS2 404，并在此处发生干涉，干涉光进入 图像采集单元50。
[0046] 从共辄涡旋光干涉单元40中第二分束器BS2 404出来的干涉光经第三透镜L3 501 进入图像采集单元50,干涉光经第三透镜L3 501对涡旋光尺寸进行控制后进入电脑控制的 电荷耦合装置CCD502,电脑控制的电荷耦合装置CCD502对干涉光的干涉强度图进行采集， 通过对干涉强度图进行分析，干涉强度图的花瓣数的一半即为涡旋光的拓扑荷，从而根据 花瓣的计数就可以获得涡旋光的整数和半整数拓扑荷的阶数。
[0047]当控制单元20的控制信号复位时，透射过光栅晶体开关GCXD20的涡旋光经第二全 反射镜M2301进入涡旋光调制单元30,涡旋光经第二全反射镜M2 301与第三全反射镜M3 302反射后进入第一透镜L1 303,经过第一透镜L1 303对涡旋光尺寸进行控制后的涡旋光 再经过第四全反射镜M4 304改变光路，改变光路的涡旋光经过涡旋相位板VPP305，其拓扑 荷增加 1阶，然后经第二透镜L2 306对涡旋光尺寸进行控制，最后经光栅晶体开关GCXD20透 射进入共辄涡旋光干涉单元40,后面的过程跟上述进入共辄涡旋光干涉单元40的过程重 复，为了简单，这里不再详述。此时，对电脑控制的电荷耦合装置CCD502两次采集的干涉强 度图进行对比，如果干涉强度图的花瓣数增加2个，则涡旋光的拓扑荷符号为正，否则为负。
[0048] 参照附图2所示，基于上述涡旋光的干涉测量方法，包括上述的一种涡旋光的干涉 测量系统，本方法包括以下步骤：
[0049] S1.涡旋光的产生:栗浦光源LD产生激光脉冲，激光脉冲经光束扩展器BE的聚焦和 扩束后照射电脑控制的空间光调制器SLM，通过电脑控制的空间光调制器SLM可产生涡旋 光，其经过第一全反射镜Ml改变光路后进入光栅晶体开关GCCD。
[0050] S2.涡旋光光路的改变:控制单元的控制信号置位时，涡旋光在光栅晶体开关GCCD 处反射进入共辄涡旋光干涉单元;控制信号复位时，涡旋光在光栅晶体开关GCCD处透射进 入涡旋光调制单元。
[0051] S3.涡旋光的调制：控制单元的控制信号复位时，涡