产生具有旋转角动量的涡旋光线和涡旋光线阵列的方法

摘要

本发明公开了一种产生具有旋转角动量的涡旋光线和涡旋光线阵列的方法，基于具有旋转位相分布的位相片在准直光束的照射下产生涡旋光束的整形原理，对旋转位相的方位角乘以一个比例常数且设旋转位相的旋转阶数为超高级次，从而在垂直于光轴方向的观察(或成像)平面产生光强分布类似于直线的光线，由于该光线是由旋转位相产生的，具有旋转角动量，称之为涡旋光线。该光束能在垂直于光轴的观察平面无机械移动式地移动微粒。通过叠加多个被闪耀光栅调制的旋转位相分布于同一个位相片上，可以产生平行排列的涡旋光线阵列。本发明产生的光束具有独特的光学性质，且产生方法简单、灵活，可用于光镊技术、光束整形和激光应用等领域。

主权项

一种产生具有旋转角动量的涡旋光线的方法，将准直光束照射具有旋转位相分布的位相片，在与光轴方向垂直的成像平面成像；其特征在于，所述的位相片的方位角为：θ=a·y/x；式中，x和y分别为x和y轴方向的坐标点值，a为方位角比例常数，为实常数；且a≠1：位相片的旋转位相的旋转阶数的绝对值最大为位相片的长或宽(二者中较短者)像素值的一半；所述的位相片的长宽尺寸为M×M像素的方形位相片，只利用位相片的一半部分，即位相片的像素为M×(M／2)，此时，在成像平面上得到一条具有旋转角动量的光线，即涡旋光线。