[发明专利]自由空间形成时空艾里光束的方法

权利要求书

1.一种利用空间诱导的色散效应形成时空艾里光束的方法。其特征在于该方法是直接利用空间诱导的二、三阶色散效应，使得空间为艾里分布的脉冲光束在自由空间传输过程中，时域分布也逐渐演化为艾里分布，最后在自由空间形成空域不衍射、时域不扩展的时空艾里光束。

2.根据权利要求1所述的利用空间诱导的色散效应形成时空艾里光束的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：

(1)首先形成空间艾里光束，脉冲激光束(1)经具有三次位相结构的相位板(2)调制后，经傅立叶变换透镜(3)会聚后，在傅立叶变换透镜(3)的焦点(4)处形成空间分布为二维艾里分布的艾里光束(5)；

(2)形成时空艾里光束，与艾里光束在波导中的传输情况相同，从焦点(4)处开始，艾里光束(5)在自由空间传输，受空间诱导二、三阶色散效应的影响，时域开始逐渐演化为艾里分布，在位置(6)，艾里光束(5)的时域分布完全演化为艾里分布，在位置(6)后传输的光束即为时空艾里光束(7)。

3.根据权利要求2所述的利用空间诱导的色散效应形成时空艾里光束的方法，其特征在于该方法能够改变形成时空艾里光束(7)所需的自由空间传输距离，改变方法有两种：一是在设计过程中改变相位板(2)的三次位相系数，二是改变傅立叶变换透镜(3)的焦距。