[发明专利]一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合装置及方法

权利要求书

1.一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合装置，其特征是，包括高斯-谢尔模型涡旋光束生成装置、第二空间光调制器和第三薄透镜；

所述高斯-谢尔模型涡旋光束生成装置用于产生高斯-谢尔模型涡旋光束，并将高斯-谢尔模型涡旋光束传输至第二空间光调制器；

所述第二空间光调制器用于对传输后的高斯-谢尔模型涡旋光束加载反螺旋相位，进行相位解调，得到解调光束；

所述第三薄透镜用于将解调光束聚焦到光纤。

2.如权利要求1所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合装置，其特征是，所述第二空间光调制器配置有携带反螺旋相位的达曼光栅，传输后的高斯-谢尔模型涡旋光束经过所述达曼光栅，得到解调光束。

3.如权利要求1所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合装置，其特征是，所述高斯-谢尔模型涡旋光束生成装置包括依次设置的激光器、准直镜、第一薄透镜和毛玻璃片；

所述激光器用于产生激光；

所述准直镜用于对激光器产生的激光进行准直，得到准直后的激光；

所述第一薄透镜用于对准直后的激光进行聚焦，得到完全相干信号光束；

所述毛玻璃片用于将所述完全相干信号光束转换为完全非相干光。

4.如权利要求3所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合装置，其特征是，所述高斯-谢尔模型涡旋光束生成装置还包括在毛玻璃片后依次设置的第二薄透镜、高斯滤波片和第一空间光调制器；

所述第二薄透镜用于对完全非相干光进行傅里叶变换，得到变换后的完全非相干光；

所述高斯滤波片用于对变换后的完全非相干光进行滤波整形，获得高斯-谢尔模型光束；

所述第一空间光调制器用于对高斯-谢尔模型光束加载涡旋相位，生成高斯-谢尔模型涡旋光束。

5.如权利要求3所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合装置，其特征是，所述毛玻璃片为旋转的毛玻璃片。

6.一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合方法，其特征是，包括：

对高斯-谢尔模型涡旋光束生成装置产生的高斯-谢尔模型涡旋光束进行传输；

对传输后的高斯-谢尔模型涡旋光束加载反螺旋相位，进行相位解调，得到解调光束；

将解调光束聚焦到光纤。

7.如权利要求6所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合方法，其特征是，所述加载反螺旋相位的具体方法为：传输后的高斯-谢尔模型涡旋光束经过携带反螺旋相位的达曼光栅，得到解调光束。

8.如权利要求6所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合方法，其特征是，所述高斯-谢尔模型涡旋光束的产生方法为：

将完全相干信号光束转换为完全非相干光；

对完全非相干光进行傅里叶变换，得到变换后的完全非相干光；

对变换后的完全非相干光进行滤波整形，获得高斯-谢尔模型光束；

对高斯-谢尔模型光束加载涡旋相位，生成高斯-谢尔模型涡旋光束。

9.如权利要求8所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合方法，其特征是，所述将完全相干信号光束转换为完全非相干光的具体方法为：所述完全相干信号光束入射至旋转的毛玻璃片后，转换为完全非相干光。

10.如权利要求8所述的一种高斯-谢尔模型涡旋光束的光纤耦合方法，其特征是，所述完全相干信号光束的产生方法为：

对激光器产生的激光进行准直，得到准直后的激光；

对准直后的激光进行聚焦，得到完全相干信号光束。