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公开(公告)号：CN115469450B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211015331.3
申请日：2022-08-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种几何相位元件及其光轴设计方法和任意矢量光场产生装置。上述光轴设计方法包括：获得目标空间光强分布与目标空间二值相位分布；根据微元阵列对应的第一琼斯矩阵、所述微元阵列中对应微元的快慢轴之间的相对相位差值以及待调控偏振态对应的第二琼斯矩阵，获得调控后出射光场的第三琼斯矩阵；对第三琼斯矩阵进行偏振滤波获得调控后出射光场的电矢量；根据目标空间光强分布与调控后出射光场的电矢量及微元坐标，获得每个微元对应的光轴第一和第二指向，其中第一与第二指向相差π/2；以及针对微元阵列中对应第一相位的微元，将对应的第一指向作为其光轴指向；针对微元阵列中对应第二相位的微元，将对应的第二指向作为其光轴指向。
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公开(公告)号：CN115390239B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211000739.3
申请日：2022-08-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种几何相位元件、及其设计方法和矢量光场产生装置，涉及光场空间模式变换技术领域，用以解决现有技术无法实现精确的空间复振幅调控的问题。所述方法包括：从目标光场的空间复振幅中提取相位空间二维分布信息及振幅空间二维分布信息；在所提取的所述相位空间二维分布信息上叠加闪耀光栅相位结构获得相位掩膜版；将所提取的所述振幅空间二维分布信息转译为光栅衍射效率分布；将所述光栅衍射效率分布叠加到所述相位掩膜版上得到复振幅掩膜版；将所述复振幅掩膜版作为目标几何相位空间分布转译为几何相位元件的光轴取向的二维空间分布。生成一种具备空间复振幅调制能力的二元几何相位元件，实现高效、高精确产生任意矢量光场。
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公开(公告)号：CN115437057B
公开(公告)日：2023-04-21
申请号：CN202211015038.7
申请日：2022-08-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种几何相位元件及光场空间模式π/2变换装置，涉及光学技术领域，用以解决现有光场空间模式变换装置无法实现高精度的π/2散延迟的问题。本发明的技术要点包括：预先获得用于实现π/2像散延迟的空间相位分布，作为π/2像散延迟空间相位分布，并根据二分之一波片对圆偏振态操作的琼斯矩阵获得二元光学元件的光轴取向空间分布函数，从而完成二元光学元件的设计；基于上述设计的二元光学元件，提出光场空间模式π/2变换装置，以分别对入射标量光场和矢量光场的空间模式进行转换。本发明提出的二元光学元件具有高精度且紧凑、易集成的特点，简化了模式变换光路的调教过程，可应用于光场空间模式变换技术中。
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公开(公告)号：CN115079328B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202210622193.9
申请日：2022-06-02
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种几何相位光学元件制作方法及光束传播质量因子测量装置，涉及光学与光电子技术领域。上述方法包括：将多个不同传播距离的数字传播相位分布分别写入多个光栅常数不同的正弦相位光栅结构，得到多个纯相位掩膜版；将多个纯相位掩膜版叠加得到合成相位掩膜版，并进行相位深度压缩；然后将其作为目标几何相位空间分布，获得几何相位光学元件的光轴取向空间分布函数；按照该光轴取向空间分布函数制作几何相位光学元件。上述装置中，入射光束依次穿过透镜组、几何相位光学元件以及第三透镜，并入射至成像装置；透镜组将入射光场的束腰调节至几何相位光学元件预设束腰附近，几何相位光学元件位于第三透镜的前焦面上，成像装置位于第三透镜的后焦面上。
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公开(公告)号：CN115469450A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211015331.3
申请日：2022-08-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种几何相位元件及其光轴设计方法和任意矢量光场产生装置。上述光轴设计方法包括：获得目标空间光强分布与目标空间二值相位分布；根据微元阵列对应的第一琼斯矩阵、所述微元阵列中对应微元的快慢轴之间的相对相位差值以及待调控偏振态对应的第二琼斯矩阵，获得调控后出射光场的第三琼斯矩阵；对第三琼斯矩阵进行偏振滤波获得调控后出射光场的电矢量；根据目标空间光强分布与调控后出射光场的电矢量及微元坐标，获得每个微元对应的光轴第一和第二指向，其中第一与第二指向相差π/2；以及针对微元阵列中对应第一相位的微元，将对应的第一指向作为其光轴指向；针对微元阵列中对应第二相位的微元，将对应的第二指向作为其光轴指向。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115406543A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202211235771.X
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种基于空间Stokes层析的光束复振幅测量方法，涉及光学技术领域，用以解决传统波前传感测量中分辨率低或抗干扰能力差的问题。本发明的技术要点包括：引入与待测光场偏振正交的参考光场，待测光场和参考光场通过偏振分光棱镜合束形成矢量光束，对矢量光束做空间Stokes测量，即对矢量光束的每一像素点做Stokes测量，获取空间Stokes参量，最后通过测得的空间偏振分布计算反演得出待测光场的空间复振幅信息。本发明通过空间Stokes测量计算得到光场复振幅，每个像素单独计算，各像素之间相互独立，互不串扰，抗干扰能力强，降低了整体误差的同时，提高了相位测量分辨率。
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公开(公告)号：CN115437057A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202211015038.7
申请日：2022-08-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种几何相位元件及光场空间模式π/2变换装置，涉及光学技术领域，用以解决现有光场空间模式变换装置无法实现高精度的π/2散延迟的问题。本发明的技术要点包括：预先获得用于实现π/2像散延迟的空间相位分布，作为π/2像散延迟空间相位分布，并根据二分之一波片对圆偏振态操作的琼斯矩阵获得二元光学元件的光轴取向空间分布函数，从而完成二元光学元件的设计；基于上述设计的二元光学元件，提出光场空间模式π/2变换装置，以分别对入射标量光场和矢量光场的空间模式进行转换。本发明提出的二元光学元件具有高精度且紧凑、易集成的特点，简化了模式变换光路的调教过程，可应用于光场空间模式变换技术中。
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公开(公告)号：CN116520566A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310608441.9
申请日：2023-05-27
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种产生任意矢量光场的超薄平面几何相位聚合物液晶波片及光场复振幅调制方法，涉及光学与微纳光子学技术领域。本发明的技术要点包括：分别构建强度掩膜版和相位掩模版作为聚合物液晶波片的前表面和后表面，前后表面分别进行强度调制功能和相位调制功能：根据目标光场振幅分布函数计算闪耀光栅相位深度分布函数，并将此函数叠加在闪耀光栅上，获得强度掩膜版；从目标光场空间复振幅中提取目标相位分布，将其转译为聚合物液晶的光轴取向分布，获得相位掩模版。本发明所提出的具备空间复振幅调制能力的聚合物液晶波片，具有低成本、易集成、体积小、重量轻、很大程度上缩短光路，能够精密调控光场空间振幅和相位产生任意矢量光场。
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公开(公告)号：CN115390239A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211000739.3
申请日：2022-08-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种几何相位元件、及其设计方法和矢量光场产生装置，涉及光场空间模式变换技术领域，用以解决现有技术无法实现精确的空间复振幅调控的问题。所述方法包括：从目标光场的空间复振幅中提取相位空间二维分布信息及振幅空间二维分布信息；在所提取的所述相位空间二维分布信息上叠加闪耀光栅相位结构获得相位掩膜版；将所提取的所述振幅空间二维分布信息转译为光栅衍射效率分布；将所述光栅衍射效率分布叠加到所述相位掩膜版上得到复振幅掩膜版；将所述复振幅掩膜版作为目标几何相位空间分布转译为几何相位元件的光轴取向的二维空间分布。生成一种具备空间复振幅调制能力的二元几何相位元件，实现高效、高精确产生任意矢量光场。
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公开(公告)号：CN115079328A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210622193.9
申请日：2022-06-02
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种几何相位光学元件制作方法及光束传播质量因子测量装置，涉及光学与光电子技术领域。上述方法包括：将多个不同传播距离的数字传播相位分布分别写入多个光栅常数不同的正弦相位光栅结构，得到多个纯相位掩膜版；将多个纯相位掩膜版叠加得到合成相位掩膜版，并进行相位深度压缩；然后将其作为目标几何相位空间分布，获得几何相位光学元件的光轴取向空间分布函数；按照该光轴取向空间分布函数制作几何相位光学元件。上述装置中，入射光束依次穿过透镜组、几何相位光学元件以及第三透镜，并入射至成像装置；透镜组将入射光场的束腰调节至几何相位光学元件预设束腰附近，几何相位光学元件位于第三透镜的前焦面上，成像装置位于第三透镜的后焦面上。
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