自分裂光束的产生装置及其产生方法

摘要

本发明公开了一种自分裂光束的产生装置及其产生方法，产生装置沿光路方向依次包括：光源；空间光调制器，对激光束进行相位调制后以透射的方式输出具有特定光强分布的光束；旋转的散射体，激光束经过旋转的散射体后产生具有特定光强分布的非相干光；薄透镜，获得相干结构函数形式为非相干光光强傅里叶变换函数的部分相干光束；高斯滤波片，将部分相干光束的光强分布调制成高斯光强分布，产生具有特殊空间关联函数的部分相干光束，即自分裂光束。本发明利用光场空间关联结构调控技术产生自分裂光束，通过本发明可以简单方便在实验室产生自分裂光束，为自分裂光束在原子操控等领域的应用奠定基础。

主权项

一种自分裂光束的产生装置，其特征在于，所述产生装置沿光路方向依次包括：光源，产生一定波长的激光束；空间光调制器，对激光束进行相位调制后以透射的方式输出具有特定光强分布的光束；旋转的散射体，旋转的散射体表面包括若干微小颗粒，颗粒大小分布遵从高斯统计分布，激光束经过旋转的散射体后产生具有特定光强分布的非相干光；薄透镜，薄透镜起到傅里叶变换的作用，获得相干结构函数形式为非相干光光强傅里叶变换函数的部分相干光束；高斯滤波片，高斯滤波片紧贴着薄透镜设置，用于将部分相干光束的光强分布调制成高斯光强分布，产生具有特殊空间关联函数的部分相干光束，即自分裂光束；所述空间光调制器与个人电脑相连，所述个人电脑用于生成计算全息光栅图并加载到空间光调制器上，以产生具有特定光强分布的光束；所述空间光调制器输出光束的光强分布为：$I\left(v\right)={\left(\frac{v_x^2}{{\omega }_{0x}^2}\right)}^m{\left(\frac{v_y^2}{{\omega }_{0y}^2}\right)}^n\exp [-\frac{2v_x^2}{{\omega }_{0x}^2}-\frac{2v_y^2}{{\omega }_{0y}^2}],$其中v＝(v_x，v_y)是空间光调制器输出面上的坐标矢量；exp[·]表示e指数函数；m，n为自然数，代表光束的阶数；ω_0x和ω_0y表示沿着x方向和y方向的光束宽度。