[实用新型]一种基于全息技术的标量涡旋光束生成系统

说明书

本实用新型涉及一种基于全息技术的标量涡旋光束生成系统，包括：激光光源，所述激光光源用于产生激光；偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜用于将所述激光光源产生的激光分为信号光及参考光；调节系统，所述调节系统包括半波片、四分之一波片、第一偏振片、扇形狭缝、第一旋转装置及第二旋转装置，所述调节系统用于调节半波片与扇形狭缝之间的转速比调节所述信号光的相位得到不同阶次的标量涡旋光束；第一4f成像系统，所述第一4f成像系统设置在所述调节系统与全息记录材料之间；全息记录材料，所述全息记录材料用于对射入的标量涡旋光束进行记录。可以灵活制备不同阶次的标量涡旋光束，同时全息材料制作工艺简单、成本低。

技术领域

本申请涉及全息技术和特殊光场产生技术领域，具体涉及一种基于全息技术的标量涡旋光束生成系统。

背景技术

涡旋光束，也称为螺旋光束，涡旋光束指具有涡旋特性的光束。涡旋光束是一种特殊的激光束，具有与普通的高斯光束所不同的特性。广义来说，涡旋光束包括相位涡旋光束和偏振涡旋光束两大类。

目前，已有各种方法来获得标量涡旋光束。比如，使用模式转换法产生标量涡旋光束。但是这种方法的光学结构相对复杂，器件制备困难、不易控制标量涡旋光束的种类和参数。还有计算全息图法，即利用全息图制作涡旋光与平面波或球面波干涉形成的叉形光栅或螺旋型的光栅，以及具有螺旋厚度剖面的透明板的螺旋相位板和作为一种等效二维器件的超表面，也可以产生标量涡旋光束。但是利用这些方法只能产生特定拓扑荷数的标量涡旋光束。因此，要产生不同拓扑荷的标量涡旋光束，就需要加工不同的光学器件。前二者需要借助比较昂贵的器件或设备，后二者对制造技术的要求较高。等等诸如此类生成标量涡旋光束的方法存在或光学结构复杂、或系统体积大、或成本高又或加工工艺复杂等诸多局限性。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种基于全息技术的标量涡旋光束生成系统，解决现有标量涡旋光束的生成方法中存在的光学结构复杂、系统体积大、成本高及加工工艺复杂等问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种基于全息技术的标量涡旋光束生成系统，包括：

激光光源，所述激光光源用于产生激光；

偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜用于将所述激光光源产生的激光分为信号光及参考光；

参考光路，所述参考光路用于输送所述参考光；

信号光路，所述信号光路用于输送所述信号光；

调节系统，所述调节系统包括半波片、四分之一波片、第一偏振片、扇形狭缝、第一旋转装置及第二旋转装置，所述半波片、四分之一波片、第一偏振片及扇形狭缝依次设置在信号光路上，所述第一旋转装置用于转动所述半波片，所述第二旋转装置用于转动所述扇形狭缝，所述调节系统用于通过第一旋转装置及第二旋转装置调节半波片与扇形狭缝之间的转速比调节所述信号光的相位得到不同阶次的标量涡旋光束；

第一4f成像系统，所述第一4f成像系统设置在所述调节系统与全息记录材料之间；

全息记录材料，所述全息记录材料用于对射入的标量涡旋光束进行记录，所述信号光及参考光相互垂直射入全息记录材料。

在一些实施例中，所述参考光路包括第一反射镜，所述第一反射镜用于将参考光射入所述全息记录材料；

所述信号光路包括第二反射镜，所述第二反射镜用于将信号光射入所述全息记录材料。

在一些实施例中，还包括扩束系统，所述扩束系统包括第一透镜，所述第一透镜设置在激光光源与偏振分光棱镜之间，所述第一透镜用于对激光光源产生的激光进行扩束。

在一些实施例中，还包括空间滤波器，所述空间滤波器设置在激光光源与第一透镜之间，所述空间滤波器用于对激光光源产生的激光进行滤波。