[发明专利]一种基于高阶交叉相位的多边形完美涡旋光制备与操控方法

权利要求书

1.一种基于高阶交叉相位的多边形完美涡旋光制备与操控方法，其特征在于：多边形完美涡旋光是一种光束半径与拓扑荷数无关的涡旋光场，光斑为多边形，交叉相位是一种特殊的光场相位结构，3阶及以上称为高阶交叉相位；利用多参量联合调控技术制备携带完美涡旋光信息与交叉相位的全息图样，并加载到空间光调制器，一束线偏振高斯光束照射到空间光调制器进行复振幅调制，出射光透过一个凸透镜后，在凸透镜的后焦面上即可实现多边形完美涡旋光的制备与操控。

2.根据权利要求1所述的基于高阶交叉相位的多边形完美涡旋光制备与操控方法，其特征在于：当制备携带完美涡旋光信息与交叉相位的全息图样时，在普通涡旋光的相位基础上乘以锥透镜的相位，再乘以交叉相位，然后叠加闪耀光栅，生成携带完美涡旋光信息与交叉相位的全息图。

3.根据权利要求1和2所述的基于高阶交叉相位的多边形完美涡旋光制备与操控方法，其特征在于：高阶交叉相位可操控完美涡旋光的形状，空间光调制器的出射光经过一个凸透镜后，在凸透镜的后焦面上采集光斑形状，完美涡旋光的形状被调控为多边形，其边数等于高阶交叉相位的阶数，与完美涡旋光自身的拓扑荷数无关，且光斑大小与拓扑荷数无关。

4.根据权利要求1、2、3所述的基于高阶交叉相位的多边形完美涡旋光制备与操控方法，其特征在于：高阶交叉相位的阶数等于两个正整数指数之和，两个正整数分别为横坐标与纵坐标的指数，两个正整数指数的差异会影响多边形完美涡旋光的对称性，差异越小，对称性越强，光束越接近正多边形。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的基于高阶交叉相位的多边形完美涡旋光制备与操控方法，其特征在于：调节高阶交叉相位的强度因子可以在不改变光斑形状的条件下调控多边形完美涡旋光的光强分布和模式纯度，强度因子越大，光强分布越集中于多边形的各个顶点，模式纯度也越大。