[发明专利]一种产生螺旋桨式旋转光束的装置

权利要求书

1.一种产生螺旋桨式旋转光束的装置，其特征在于包括激光器(1)、光束扩大器(2)、空间光调制器(3)、傅里叶变换透镜(4)、双孔滤波器(5)、傅里叶逆变换透镜(6)、第一反射镜(8)、第三反射镜(9)、频移器(10)、分束镜(11)和第二反射镜(12)；激光器(1)出射的光经光束扩大器(2)扩束准直，通过空间光调制器(3)调制，调制后的光束经傅里叶变换透镜(4)变换到频域，在频谱面上经双孔滤波器(5)滤波后保留±1级频谱成分，再经过傅里叶逆变换透镜(6)后得到空间上分开且拓扑荷相反±m的两涡旋光束，其中一束经第三反射镜(9)进入频移器(10)，频移器对该光束产生变频；另一光束依次经过第一反射镜(8)和第二反射镜(12)，与变频后的光束一起经分束镜(11)同轴叠加得到螺旋桨式旋转光束；所述m为拓扑荷数；所述空间光调制器(3)的调制光是拓扑荷为m的涡旋全息图；所述的空间光调制器(3)为透射式空间光调制器。

2.一种产生螺旋桨式旋转光束的装置，其特征在于包括激光器(1)、光束扩大器(2)、空间光调制器(3)、傅里叶变换透镜(4)、双孔滤波器(5)、傅里叶逆变换透镜(6、)第一反射镜(8)、第三反射镜(9)、频移器(10)、分束镜(11)、第二反射镜(12)和半透半反镜(14)；激光器(1)出射的光经光束扩大器(2)扩束准直后的光束，先经过半透半反镜(14)后部分反射到反射式空间光调制器(3)调制，被调制后的光束原路返回并部分透射过半透半反镜(14)，透射光经傅里叶变换透镜(4)变换到频域，在频谱面上经双孔滤波器(5)滤波后保留±1级频谱成分，再经过傅里叶逆变换透镜(6)后得到空间上分开且拓扑荷相反±m的两涡旋光束，其中一束经第三反射镜(9)进入频移器(10)，频移器对该光束产生变频；另一光束依次经过第一反射镜(8)和第二反射镜(12)，与变频后的光束一起经分束镜(11)同轴叠加得到螺旋桨式旋转光束；所述m为拓扑荷数；所述空间光调制器(3)的调制光是拓扑荷为m的涡旋全息图；所述空间光调制器(3)为反射式空间光调制器。

3.根据权利要求1或2所述的产生螺旋桨式旋转光束的装置，其特征在于：采用图像采集器件将经分束镜(11)同轴叠加得到螺旋桨式旋转光束进行采集，并观察到旋转的图样。

4.根据权利要求1或2所述的产生螺旋桨式旋转光束的装置，其特征在于：在空间光调制器(3)上采用图形控制器控制调制光的拓扑荷m的涡旋全息图。

5.根据权利要求1或2所述的产生螺旋桨式旋转光束的装置，其特征在于：在频移器(10)上采用频差控制器控制频移器的频移量。

6.根据权利要求1或2所述的产生螺旋桨式旋转光束的装置，其特征在于：所述频移器(10)为任何现有的声光频移器件或旋转玻片频移器件。