轨道角动量态可调谐的涡旋光束产生系统方法

摘要

本发明提供了一种轨道角动量态可调谐的涡旋光束产生系统方法，不同于单值产生方法，该方案通过光路循环可实现任意值产生。普通高斯脉冲光入射至循环光路，每经过一阶螺旋相位板，出射光束的拓扑荷数将升高一阶，传播至光路控制装置，当控制信号置位时，光束在光栅晶体处反射，光束进入循环光路，入射涡旋光束经多次光路循环即其轨道角动量数多次升高直至为所需l值，当控制信号复位时，光束在光栅晶体处透射，产生特定l态的涡旋光束被输出。若设单次光路循环时长为T_c，产生光束时长为T，则出射光束的轨道角动量数l即为T/T_c，通过控制时间，实现了具有特定轨道角动量态涡旋光束的产生。该涡旋光束产生系统具有可调谐的功能，能够根据所需对光路循环时长进行自由控制，从而产生不同l态的涡旋光束，结构清晰。

主权项

一种轨道角动量态可调谐的涡旋光束产生系统方法，用于产生任意轨道角动量态的涡旋光束，其特征在于，该系统包括：光脉冲产生装置、循环光路及校准装置、涡旋光束产生装置、光路控制装置: 所述光脉冲产生装置利用脉冲半导体激光器来产生高斯光脉冲； 所述循环光路及校准装置由三个反射镜、两个校准棱镜构成，用于构成循环光路与光束校准； 所述涡旋光束产生装置由螺旋相位板构成，用于将高斯脉冲转换为具有轨道角动量态的涡旋光束，每经过一次螺旋相位板，出射光束的拓扑荷数将升高一阶； 所述光路控制装置由光栅晶体开关构成，用来控制脉冲信号的循环与输出。当控制信号置位时，光脉冲被反射回循环光路继续传输；当控制信号复位时，光脉冲直通作为光开关的光栅晶体，被输出。