[发明专利]一种矢量非均匀厄米关联光束的产生装置及方法

权利要求书

1.一种矢量非均匀厄米关联光束的产生装置，其特征在于，包括反射镜以及反射镜反射点两侧的第一支路和第二支路；

所述第一支路包括依次设置的光源、滤波片和光束扩展仪，光源的出射端口、光束扩展仪的出射端口与反射镜的反射点共线；

所述第二支路包括依次设置的线偏振片、空间光调制器、第一选择元件、第一透镜、第二选择元件、第二透镜、高斯振幅滤波片和径向偏振转换器，线偏振片的中心、第一透镜的中心和第二透镜的中心与反射镜的反射点共线，光束经第一支路和反射点进入第二光路后输出矢量非均匀厄米关联光束。

2.如权利要求1所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生装置，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜组成4f光学系统。

3.如权利要求1所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生装置，其特征在于，所述高斯振幅滤波片后侧的观察平面上设有CCD相机，被配置为记录不同模式下的厄米非均匀关联光束在不同位置以及不同传输距离处的光强分布。

4.如权利要求1所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生装置，其特征在于，所述光源为氦氖激光器；

或者，所述第一选择元件和第二选择元件均为圆孔。

5.如权利要求1所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生装置，其特征在于，光束扩展仪扩束后的光斑能够覆盖空间光调制器上的全息图。

6.如权利要求1所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生装置，其特征在于，所述空间光调制器与计算机终端连接，且所述空间光调制器采用计算机全息法设计的相位光栅。

7.如权利要求1所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生装置，其特征在于，计算机终端产生预设数量并且以预设概率分布的全息图，空间光调制器将全息图以一定频率播放。

8.一种矢量非均匀厄米关联光束的产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

按顺序依次沿光路方向设置光源、滤波片、光束扩展仪、反射镜、线偏振片、空间光调制器、第一圆孔、第一透镜、第二圆孔、第二透镜、高斯振幅滤波片、径向偏振转换器和CCD相机；

根据预设的模式数量和全息图数量，根据预设权重函数确定每个模式的权重；

按照每个模式的权重，将所有全息图加载到空间光调制器上循环播放；

通过CCD相机拍摄不同模式下的合成光束的光斑。

9.如权利要求8所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生方法，其特征在于，所述全息图以随机动画序列加载到空间光调制器上，且每个模式出现的概率由权重函数决定。

10.如权利要求8所述的矢量非均匀厄米关联光束的产生方法，其特征在于，每一张全息图表示一个模式，代表不同模式的全息图按照预设的概率在空间光调制器上播放，每一张的播放时间相同；

或者，通过对CCD相机捕获的伪模图像序列进行平均，得到了厄米非均匀关联光束的强度；

或者，在任意z平面点处的光强为：

其中，n是模式指数，N是模式总数，Δv为采样间隔，z是传播距离，P_xx和p_yy为权重矩阵元。