一种部分相干分数阶涡旋光束拓扑荷数测量方法及装置

    公开(公告)号:CN114964527B

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202210503979.9

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明将待测的部分相干分数阶涡旋光束通过散射物体,利用优化算法最小化可测量信息和待测信息的误差,并通过多模式叠层衍射算法重建出待测分数阶涡旋光束的主要电场模式和权重。基于电场模式和交叉谱密度的数学关系,计算出部分相干分数阶涡旋光束的交叉谱密度函数、重构部分相干分数阶涡旋光场的交叉谱密度、获取部分相干分数阶涡旋光场的完备信息,包括光强、光强关联、电场关联、相位等等。部分相干分数阶涡旋光场的完备信息得到后,进行逆向传输计算,得到源场涡旋相位分布,实现低相干条件下分数阶涡旋光束的精确拓扑荷测量。

    一种人工微结构构建方法及包含该人工微结构的光学系统

    公开(公告)号:CN111221119B

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202010182208.5

    申请日:2020-03-16

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种人工微结构构建方法及包含该人工微结构的光学系统,该方法包括步骤:S10、根据待生成部分相干光的相干性确定其在对应人工微结构区域各元胞位置处的相位;S20、计算各元胞位置处所排布纳米元胞的旋转角度;S30、将具有不同的旋转角度的纳米元胞在对应的元胞位置处进行排布,构建用于实现光束相干性调控的人工微结构。通过将聚焦后的光束入射到构建的人工微结构表面,根据需求选取所述人工微结构的入射区域,即可获得相应相干度大小的部分相干光束。

    一种利用人工微结构调控光束相干性的方法

    公开(公告)号:CN111190278A

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN202010183098.4

    申请日:2020-03-16

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用人工微结构调控光束相干性的方法,该方法包括步骤:S10、根据待生成部分相干光的相干性确定其在对应人工微结构区域各元胞位置处的相位;S20、计算各元胞位置处所排布纳米元胞的旋转角度;S30、将具有不同的旋转角度的纳米元胞在对应的元胞位置处进行排布,构建用于实现光束相干性调控的人工微结构;S40、将聚焦后的光束入射到构建的人工微结构表面,根据需求选取所述人工微结构的入射区域,并获得相应相干度大小的部分相干光束。本发明可以避免光场调控的噪声,提高能量的利用率,实现对光场相干性的精准调制;采用纳米元胞所构建的结构,可以较大程度地缩减结构的尺寸,进而有利于光学系统的微型化设计。

    产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法和系统

    公开(公告)号:CN107238933A

    公开(公告)日:2017-10-10

    申请号:CN201710550823.5

    申请日:2017-07-07

    Applicant: 苏州大学

    CPC classification number: G02B27/0927

    Abstract: 本发明涉及一种产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法和系统,为了得到在传输方向轴上拓扑荷数随着距离连续变化且随着波长变化的涡旋光束而设计。本发明光束经过一螺旋狭缝结构,螺旋狭缝结构,所述螺旋狭缝结构为其上设有一透光、缺口的螺旋狭缝且螺旋狭缝以外其余部分不透光的光学件。在所述螺旋狭缝结构后生成在传输方向上拓扑荷数随着传输距离连续变化,且在传输方向上拓扑荷数随着波长变化的涡旋光束。本发明这样的纵向操控技术可以处理在遥感和多数据通信甚至数据加密中面临的很多挑战。

    产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法和系统

    公开(公告)号:CN107238933B

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN201710550823.5

    申请日:2017-07-07

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及一种产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法和系统,为了得到在传输方向轴上拓扑荷数随着距离连续变化且随着波长变化的涡旋光束而设计。本发明光束经过一螺旋狭缝结构,螺旋狭缝结构,所述螺旋狭缝结构为其上设有一透光、缺口的螺旋狭缝且螺旋狭缝以外其余部分不透光的光学件。在所述螺旋狭缝结构后生成在传输方向上拓扑荷数随着传输距离连续变化,且在传输方向上拓扑荷数随着波长变化的涡旋光束。本发明这样的纵向操控技术可以处理在遥感和多数据通信甚至数据加密中面临的很多挑战。

    一种部分相干贝塞尔高斯涡旋光束拓扑荷测量方法及装置

    公开(公告)号:CN115356000B

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202210969399.9

    申请日:2022-08-12

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种部分相干贝塞尔高斯涡旋光束拓扑荷测量方法,包括:获取部分相干贝塞尔‑高斯涡旋光束,基于部分相干贝塞尔‑高斯涡旋光束,获得未加入摄动聚焦后光束的第一光强,在所需平面上的部分相干贝塞尔‑高斯涡旋光束分别添加位置相同,摄动不同的第二摄动点和第三摄动点,获得聚焦后光束的第二光强和第三光强,将所述第一光强分别与所述第二光强和所述第三光强作差后,通过逆傅里叶变换得交叉谱密度函数,利用所述交叉谱密度函数得交叉谱密度相位图,测量出部分相干贝塞尔高斯涡旋光束拓扑荷数和所述拓扑荷数正负性,实现了应用于低相干度光束的拓扑荷测量,且其测量准确度不随相干度变化而变化,解决了无法测量拓扑荷数正负的缺点。

    测量被障碍物遮挡的部分相干涡旋光束拓扑荷的方法

    公开(公告)号:CN114910179A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210482596.8

    申请日:2022-05-05

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种测量被障碍物遮挡的部分相干涡旋光束拓扑荷的方法,包括:记录被障碍物遮挡的部分相干涡旋光束在焦平面的光强;在被障碍物遮挡的部分相干涡旋光束的离轴且未遮挡区域引入三次不同相位赋值的扰动;对扰动后的部分相干涡旋光束进行傅里叶变换,并记录三次不同相位赋值下傅里叶平面的光强;根据三次不同相位赋值和三次不同相位赋值下傅里叶平面的光强,通过反傅里叶变换得到被障碍物遮挡的部分相干涡旋光束的交叉谱密度函数;根据交叉谱密度函数绘出相位分布图,得到被障碍物遮挡的部分相干涡旋光束的拓扑荷的大小和符号。本发明可以在不规则障碍物遮挡下,同时准确测量被障碍物遮挡的部分相干涡旋光束拓扑荷的大小和符号。

    一种多边形部分相干涡旋光束产生系统及方法

    公开(公告)号:CN113504656B

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202110775607.7

    申请日:2021-07-08

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明涉及光学技术领域,公开了一种多边形部分相干涡旋光束产生系统及方法,包括计算机以及沿光路依次设置的激光器、准直扩束元件、第一透镜、光束打散元件、第二透镜、高斯滤波片、空间光调制器、第三透镜,所述空间光调制器与计算机连接,所述计算机用于将反常幂指数涡旋光束的全息图加载至空间光调制器。本发明可以实时灵活调控部分相干涡旋光束的几何结构,本发明可以简单方便的产生这种多边形部分相干涡旋光束,因而在微粒操纵领域具有重要的应用价值。进一步可通过调控幂指数因子和螺旋因子的数值来实现椭圆形、三角形、四边形、五角星形的光强分布。其光强分布比传统部分相干涡旋光束具有较高的调控自由度,且保留了较高的能量。

    一种利用人工微结构调控光束相干性的方法

    公开(公告)号:CN111190278B

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN202010183098.4

    申请日:2020-03-16

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用人工微结构调控光束相干性的方法,该方法包括步骤:S10、根据待生成部分相干光的相干性确定其在对应人工微结构区域各元胞位置处的相位;S20、计算各元胞位置处所排布纳米元胞的旋转角度;S30、将具有不同的旋转角度的纳米元胞在对应的元胞位置处进行排布,构建用于实现光束相干性调控的人工微结构;S40、将聚焦后的光束入射到构建的人工微结构表面,根据需求选取所述人工微结构的入射区域,并获得相应相干度大小的部分相干光束。本发明可以避免光场调控的噪声,提高能量的利用率,实现对光场相干性的精准调制;采用纳米元胞所构建的结构,可以较大程度地缩减结构的尺寸,进而有利于光学系统的微型化设计。

    测量部分相干涡旋光束拓扑荷数大小和正负的方法及系统

    公开(公告)号:CN111412983A

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN202010269809.X

    申请日:2020-04-08

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明公开了一种测量部分相干涡旋光束拓扑荷数大小和正负的方法及系统,该方法包括:将部分相干涡旋光束入射至双缝并发生干涉;将干涉后的部分相干涡旋光束通过透镜聚焦至纯相位空间光调制器的接收屏上;通过纯相位空间光调制器对接收屏上部分相干涡旋光束的中心引入三次不同相位赋值的扰动;对扰动后的部分相干涡旋光束进行傅里叶变换,并记录三次不同相位赋值下傅里叶平面的光强;根据三次不同相位赋值和三次不同相位赋值下傅里叶平面的光强,基于反傅里叶变换计算得到双缝干涉并聚焦后的部分相干涡旋光束的交叉谱密度函数。从交叉谱密度函数的相位分布图中可以直接观测相干奇点,从而得到部分相干涡旋光束的拓扑荷数大小和正负信息。

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