[发明专利]光子高轨道角动量探测

说明书

技术领域

本发明涉及一种光子高轨道角动量探测装置。主要用来提高探测信号的灵敏度和分辨率。

背景技术

已有技术中英国菜昕伦（Xinlun Cai）等人在“集成紧凑型光学涡旋波束发射器”（ Integrated Compact Optical Vortex Beam Emitters）一文中论述了关于光在环形回音廓产生的辐射光束携带光的轨道角动量的理论和实验，但没有提供一种可用光高轨道角动量进行探测从而提高探测设备灵敏度和增强分辨率的实用装置。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术的不足，提供一种光子轨道角动量探测装置，是一种用光子高轨道角动量进行探测从而提高探测设备灵敏度和增强分辨率的实用装置，利用光在类回音廊元件波阵面的结构形成旋涡状并携带高轨道角动量的功能提高设备的灵敏度和分辨率。该装置应具有结构紧凑，环境要求宽，重复频率高，提高仪器和设备的灵敏度和增强分辨率的特点。

    为达到上述目的，本发明采用的技术解决方案如下：

一种光子轨道角动量探测装置，是用光子高轨道角动量进行探测从而提高探测设备灵敏度和增强分辨率的实用装置，其特征在于：依光传播方向为序依次安置连接：电源、信号光装置、波导、环形腔、亚波长光栅、泵浦激光、泵浦激光电源、相位调制器、光电接收器、信号传输元件和信号处理器成一体。

上述的电源是直流电源，芯片电源。

上述的信号光装置是半导体固体激光，光纤激光，气体激光，准分子激光，染料液体激光。

上述的波导是半导体材料、玻璃、传输各波段的有机材料，横截面积形状为园形、方形、多边形、梯形等形状的长条元件。

    上述的环形腔是金属、玻璃、有机高分子材料构成的回音廊。

    上述的亚波长光栅是透射光栅、反射光栅、角光栅、闪耀光栅。

上述的泵浦激光是半导体固体激光、光纤激光，气体激光，准分子激光，染料液体激光。

上述的泵浦激光电源是固体电源。

上述的相位调制器是波导板相位、全息图板相位、电光相位调制、声光相位调制、啁啾相位调制。

上述的光电接收器是光电二极管（根据光电效应实现的光信号和电信号之间的转换）、或二极管列阵探测器（由二极管排列构成的光信号和电信号转换）、或光电倍增管（光和电信号转换同时进行放大的元件）、或多通道板（多个光子信号通道板接收并转换成电信号的元件）。

上述的信号传输元件是波导、光纤。

上述的信号处理器是光谱仪（处理光信号的频率信息）、或示波器（处理光信号的强度信息）、或计算机（处理光信号的强度信息及成像）、或后续使用装置构成的（处理光信号作为输入信息）。

本发明的光子高轨道角动量探测装置具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：

1、              使用本发明的光子高轨道角动量装置可实现探测系统的高灵敏度；

2、              提高分辨率；

3、              在芯片上集成度高；

4、              通信携带信息量大；

5、              可用于光通信和光网络的种类多；

6、              整个装置结构简单，容易操作。

附图说明

图1是本发明一种光子高轨道角动量探测装置最佳实施例结构示意图。

图中标号代表：

    1、电源

    2、信号光装置

3、波导

    4、环形腔

5、亚波长光栅

6、泵浦激光

7、泵浦激光电源

8、相位调制器

9、光电接收器

10、信号传输元件

11、信号处理器。

具体实施方式

    本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：

参见图1，本光子高轨道角动量探测装置，其特征在于：依光传播方向为序依次安置连接：电源1、信号光装置2、波导3、环形腔4、亚波长光栅5、泵浦激光6、泵浦激光电源7、相位调制器8、光电接收器9、信号传输元件10和信号处理器11成一体。

实施例二：

    本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：○件（理器；为序依次包括测设备灵敏度和增强分辨率的实用装置，其特

所述的电源1是直流电源，芯片电源；