[实用新型]一种基于热光效应获得空心光束的装置

说明书

本实用新型公开一种基于热光效应获得空心光束的装置，包括泵浦激光束的产生装置和探测激光束的产生装置，其特征在于，还包括聚焦透镜、第一半波片、第一偏振分光棱镜、装有醇类溶液的比色皿、第二半波片、第二偏振分光棱镜和成像装置；泵浦激光束依次经过聚焦透镜、第一半波片和第一偏振分光棱镜聚焦到比色皿；探测激光束依次经过第二半波片、第二偏振分光棱镜、比色皿和第一偏振分光棱镜进入成像装置。本实用新型设置泵浦激光束和醇类溶液，泵浦激光束使醇类溶液的折射率发生非线性变化，与泵浦激光束反向共线的探测激光束通过醇类溶液后，在出射端面处产生附加相移，使远场光强重新分布，产生由中心暗斑和同心圆组成的空心光束。

技术领域

本实用新型属于非线性光学应用领域，具体涉及一种基于热光效应获得空心光束的装置。

背景技术

空心光束是指在传播方向上中心光强极低或者为零的环状光束。空心光束独特的光强分布使得其在微观粒子的光学囚禁、光学扳手、光学导管和超分辨显微成像等领域有着非常重要的应用价值。目前，能够获得空心光束的方法主要有横模选择法、几何光学法、光学全息法、中空光纤法和位相片法等，然而这些方法涉及到光学系统结构复杂、装置价格昂贵，而且据这些方法所获得的空心光束的中心暗斑尺寸难以控制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于热光效应获得空心光束的装置，该装置通过设置泵浦激光束和醇类溶液来使探测激光束产生附加相移，进而改变探测激光束的远场横向强度，得到由中心暗斑和同心圆组成的空心光束，通过改变醇类溶液的浓度和泵浦激光束的光强可以实现对所获得空心光束中心暗斑尺寸的控制。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于热光效应获得空心光束的装置，包括泵浦激光束的产生装置和探测激光束的产生装置，其特征在于：还包括聚焦透镜、第一半波片、第一偏振分光棱镜、装有醇类溶液的比色皿、第二半波片、第二偏振分光棱镜和成像装置；所述泵浦激光束依次经过所述聚焦透镜、第一半波片和第一偏振分光棱镜聚焦到所述比色皿；所述探测激光束依次经过第二半波片、第二偏振分光棱镜、比色皿和第一偏振分光棱镜后进入成像装置；聚焦到比色皿的泵浦激光束与经过所述比色皿的探测激光束反向共线；

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：聚焦到比色皿的泵浦激光束为水平偏振光。

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：进入比色皿的探测激光束为垂直偏振光。

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：所述泵浦激光束和探测激光束均为高斯光束。

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：所述泵浦激光束的波长处于醇类溶液的吸收波长处。

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：所述泵浦激光束的产生装置为产生泵浦激光束的激光器；所述探测激光束的产生装置为产生探测激光束的激光器。

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：所述泵浦激光束的产生装置包括依次设置于同一光路上的激光器、第三半波片和第三偏振分光棱镜，透过所述第三偏振分光棱镜的光束为泵浦激光束；

所述探测激光束的产生装置包括位于第三偏振分光棱镜的反射光路上的第一反射镜，和位于第一反射镜的反射光路上的第二反射镜，第二反射镜反射的光束为探测激光束。

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：所述成像装置包括CCD相机或CMOS相机。

上述的一种基于热光效应获得空心光束的装置，其特征在于：所述醇类溶液包括甲醇溶液、乙醇溶液、丙醇溶液或丁醇溶液。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：