[发明专利]一种生成复合涡旋光的复合螺旋相位板、系统和方法

权利要求书

1.一种生成复合涡旋光的复合螺旋相位板，其特征在于，包括底板(3)，所述底板(3)上设有圆形区域(1)及圆环区域(2)，所述圆环区域(2)设置在圆形区域(1)的圆周外侧，圆形区域(1)与圆环区域(2)的圆心相同，圆形区域(1)的厚度沿轴线方向呈螺旋状逐渐变厚构成所述复合螺旋相位板的圆形螺旋相位板区域，圆环区域(2)的厚度沿轴线方向呈螺旋状逐渐变厚构成所述复合螺旋相位板的圆环螺旋相位板区域，底板(3)在圆形区域(1)和圆环区域(2)之外的区域涂有不透明涂层。

2.根据权利要求1所述的一种生成复合涡旋光的复合螺旋相位板，其特征在于，所述圆形区域(1)和圆环区域(2)均沿逆时针方向逐渐变厚。

3.根据权利要求2所述的一种生成复合涡旋光的复合螺旋相位板，其特征在于，所述圆形区域(1)和所述圆环区域(2)任意弧度处与最薄位置相差的厚度为：

h＝lλθ/2π(n-1)

其中，l为拓扑荷数，是任意正整数，λ为入射光波长，θ为距离最薄半径位置转过的相位角，n为制作圆环区域(2)或圆形区域(1)所用材料的折射率，最厚处与最薄处产生的光程差为l*2π。

4.根据权利要求3所述的一种生成复合涡旋光的复合螺旋相位板，其特征在于，圆环螺旋相位板区域的拓扑荷数大于圆形螺旋相位板区域的拓扑荷数。

5.一种生成复合涡旋光的系统，其特征在于，包括激光光源、扩束器、复合螺旋相位板，所述扩束器设置在激光光源和复合螺旋相位板之间，所述激光光源发射的激光光束经过扩束器后激光光束的直径增大，扩束后的激光光束经过复合螺旋相位板得到复合涡旋光。

6.根据权利要求5所述的一种生成复合涡旋光的系统，其特征在于，所述激光光源发出的激光光束为高斯光束。

7.根据权利要求5所述的一种生成复合涡旋光的系统，其特征在于，还包括凸透镜，所述凸透镜设置在所述复合螺旋相位板出射光一侧。

8.一种生成复合涡旋光的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将激光光源对准扩束器和复合螺旋相位板；

S2、启动激光光源发射激光光束；

S3、激光光束经过扩束器到达复合螺旋相位板；

S4、激光光束经过复合螺旋相位板生成复合涡旋光。

9.根据权利要求8所述的一种生成复合涡旋光的方法，其特征在于，还包括步骤S5、复合涡旋光经过凸透镜缩小复合涡旋光直径。

10.根据权利要求8所述的一种生成复合涡旋光的方法，其特征在于，步骤S2至S4所述激光光束为高斯光束。