[发明专利]一种基于矢量涡旋光束的正交圆偏振光的测距系统

权利要求书

1.一种基于矢量涡旋光束的正交圆偏振光的测距系统，其特征在于，包括沿光束方向依次设置的角向偏振变化的矢量涡旋光束生成器(A)，衰减片(B)，非局域非线性介质(C)，一个小孔径光阑(D)，线偏振片(E)和λ/4波片(F)以及接收装置(G)；所述矢量涡旋光束生成器(A)用于生成的矢量涡旋光束，所述衰减片(B)用于控制光束功率变化，光束经过非局域非线性介质(C)传播，透过光阑(D)，经过线偏振片(E)得到线偏振光，线偏振光通过λ/4波片(F)得到左旋和右旋圆偏振光，并于接收装置(G)呈现左旋和右旋圆偏振光图像，测量左旋与右旋圆偏振光环形分布的间距；

矢量涡旋光束生成器(A)生成的角向偏振变化的矢量涡旋光束表示为：

其中A₀表示振幅，分别表示点(x,y)的极化半径和角向角度，w₀是基模高斯光束的腰斑半径，m和n分别是偏振和涡旋拓扑荷数；e_x和e_y分别是x方向和y方向上的单位向量。

2.根据权利要求1所述的一种基于矢量涡旋光束的正交圆偏振光的测距系统，其特征在于，所述线偏振光为沿π/4或3π/4方向偏振的线偏振光。

3.根据权利要求1所述的一种基于矢量涡旋光束的正交圆偏振光的测距系统，其特征在于，所述非局域非线性介质(C)为液晶，所述非局域非线性介质(C)的厚度可调。

4.根据权利要求1所述的一种基于矢量涡旋光束的正交圆偏振光的测距系统，其特征在于，所述接收装置(G)为CCD接收装置。

5.根据权利要求4所述的一种基于矢量涡旋光束的正交圆偏振光的测距系统，其特征在于，所述测距系统通过调控光束功率，或通过调控液晶厚度，或拓扑荷数m,n中的任意一个或多个参数，可以调控左旋圆偏振与右旋圆偏振环形分布之间的距离。