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申请/专利权人：中山大学
申请日：2021-12-06
公开（公告）日：2023-10-20
公开（公告）号：CN114235151B
主分类号：G01J1/42
分类号：G01J1/42
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2023.10.20#授权;2022.04.12#实质审查的生效;2022.03.25#公开
摘要：本发明公开了一种基于非傍轴坐标变换的涡旋光模式检测方法和系统。方法包括：将带有轨道角动量的涡旋光输入到第一个相位板，在非傍轴螺旋变换的作用下，光束以特定的角度出射，同时沿着螺旋路径展开，形成长条型光斑；在反射层的作用下，光束经过第二个相位板，该相位板用来消除坐标变换引入的畸变相位；最后光束经过凸透镜被会聚在后焦平面上，通过分析光斑位置即可测量涡旋光模式。本发明采用非傍轴近似设计，不仅提高了系统的集成度，而且解决了光学坐标变换的对准问题，实现了高精度的涡旋光模式检测，非常适合应用于需要测量光子轨道角动量的光通信和量子通信等领域。
主权项：1.一种基于非傍轴坐标变换的涡旋光模式检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将携带有轨道角动量的涡旋光输入到第一个相位板，第一个相位板位于平面x,y；S2：经过第一个相位板后，光束以特定的角度出射，同时沿着螺旋路径展开，形成长条型光斑；S3：在反射层的作用下，光束改变传播方向并经过第二个相位板以消除非傍轴螺旋变换引入的畸变相位，第二个相位板位于平面u,v；S4：经过第二个相位板的调制后，光束通过凸透镜并会聚在凸透镜后焦平面的不同空间位置，所述凸透镜后焦平面位于平面xm,ym；所述步骤S1中第一个相位板位于平面x,y，其相位分布Qx,y可用偏微分方程组表示： 上式中，k是入射光在第一和第二个相位板之间的传播常数，d1和d2分别是第一和第二个相位板与反射层的垂直距离，所述的u0,v0与坐标映射有关，满足： 其中a和r0是与螺旋线相关的参数，β是光斑尺寸缩放参数，su和sv分别是光束在第二个相位板所在平面u,v沿着u和v轴的偏移量，r，θ为平面x，y的螺旋极坐标形式，满足： 其中，表示取整操作，半径r和角度θp分别满足和θp＝tan-1yx。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中山大学 一种基于非傍轴坐标变换的涡旋光模式检测方法及系统
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