[发明专利]矢量特殊关联的部分相干光束生成方法、测量方法及装置

说明书

本公开提供了一种矢量特殊关联的部分相干光束生成方法、测量方法及装置，包括对产生的激光进行扩束准直，并将扩束准直的激光分束为两个具有不同正交分量的光束；对两个光束分别加载特殊相干结构；将加载有特殊相干结构的两个光束进行严格叠加，获得矢量完全相干光束；对所述矢量完全相干光束进行分束，分别获得参考光和信号光；将所述信号光入射至旋转的毛玻璃片，获得完全非相干光；对所述完全非相干光进行滤波整形，获得矢量特殊关联的部分相干光束；同时，基于光电耦合期间混合光束在两个接收装置的强度灰度分布图获得矢量部分相干光束结构函数的实部和虚部，实现矢量部分相干光束的测量。

技术领域

本公开属于激光技术领域，尤其涉及一种矢量特殊关联的部分相干光束生成方法、测量方法及装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

部分相干光束作为对完全相干光的重要补充具有缓解光束的随机起伏的优点，这与自由空间通信中对光束稳定性的要求不谋而合。多年来，对部分相干光的研究表明相较于完全相干光它具有降低光束散斑效应，减少在线性随机介质(如大气湍流)中的光束闪烁，光斑漂移以及在成像领域提高成像分辨率等优点。除此之外通过调控产生的特殊关联部分相干光还具有许多新奇有趣的特性，如自分裂特性，自修复特性，自整形特性等。然而，初期的研究都是建立在将光束的矢量特性忽略，看做标量部分相干光的基础上。随着研究的深入，Wolf等人提出了偏振相干的统一导论，自此矢量的部分相干光与标量部分相干光建立起了密不可分的联系。

矢量的部分相干光场是标量的部分相干光的矢量拓展，相比于标量的部分相干光在自由空间传输、光学成像、光与物质相互作用等方面展现出更加优越的表现。根据偏振相干的统一导论，不同于标量部分相干光场表征两点之间的电场关联，矢量部分相干光场表征同一个电场里两点的不同正交分量之间的关联性。矢量部分相干光的二维统计特性由复相干矩阵表征，复相干矩阵能够详细的描述在一对点处波动光场分量之间的相关性。近些年的研究发现，矢量特殊关联的部分相干光在应用领域会展现出更加丰富的偏振和相干特性，丰富的信息蕴含在其关联结构之中，这极大地引起了对矢量部分相干光的研究热情。

然而，发明人发现，对于矢量特殊关联的部分相干光的广泛应用遇到了多方面的阻碍，其中，矢量特殊关联的部分相干光的产生存在一定困难，且对关联结构的测量仍是一个亟待解决的问题。到目前为止，标量的部分相干光的关联结构的测量方法已经被陆续提出，而实现测量矢量空间相干结构的方法大致只有杨氏双孔测量法和HBT(汉波利布朗特威思)实验法两种。但是这两种方法存在着效率低、损耗大，操作复杂等劣势，因此，寻找一种有效的简便的测量矢量特殊关联的部分相干光束的关联结构的方法是必要的。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提供了一种矢量特殊关联的部分相干光束生成方法、测量方法及装置，能够快速有效的生成矢量特殊关联的部分相干光束，并且能够简便精确的测量矢量特殊关联的部分相干光束的关联结构。

根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种矢量特殊关联的部分相干光束生成方法，包括：

对产生的激光进行扩束准直，并将扩束准直的激光分束为两个具有不同正交分量的光束；

对两个光束分别加载特殊相干结构；

将加载有特殊相干结构的两个光束进行严格叠加，获得矢量完全相干光束；

对所述矢量完全相干光束进行分束，分别获得参考光和信号光；

将所述信号光入射至旋转的毛玻璃片，获得完全非相干光；

对所述完全非相干光进行滤波整形，获得矢量特殊关联的部分相干光束。

根据本公开实施例的第二个方面，提供了一种矢量特殊关联的部分相干光束生成装置，包括激光器、偏振分束镜、空间光调制器、第一分束镜及毛玻璃片；