[发明专利]一种产生可切换光学环形晶格的方法

权利要求书

1.一种产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于，所述方法包括：

将预设的复振幅掩膜预先加载至相位型空间光调制器，所述复振幅掩膜为携带相同手性、不同拓扑荷的叠加圆艾里涡旋光束所对应的复振幅掩膜；其中，所述复振幅掩膜的多个参数是实时可调的；

令平面光波入射到所述空间光调制器，对所述空间光调制器出射的光进行傅里叶逆变换，获得带有手性径向结构的光学环形晶格。

2.根据权利要求1所述的产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于，所述多个参数作为所述复振幅掩膜的多个可调参数，其中，每个可调参数对应于多个预设值；

所述方法还包括：

选择所述复振幅掩膜的多个可调参数中的一个或多个作为要调整的参数，将所述要调整的参数从当前值调整为各自对应的目标值，实现从当前获得的光学环形晶格到目标光学环形晶格之间的切换。

3.根据权利要求1或2所述的产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于，所述方法获得的光学环形晶格为光学环形明场晶格或光学环形暗场晶格。

4.根据权利要求1或2所述的产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于，所述将预设的复振幅掩膜预先加载至相位型空间光调制器的步骤包括：

将携带相同手性、不同拓扑荷的两束圆艾里涡旋光束叠加，利用复振幅调制技术以及基于角谱理论的数字传播技术，得到固定平面处的叠加圆艾里光束的傅里叶光谱全息图，将其编码在空间光调制器上。

5.根据权利要求4所述的产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于，所述多个可调参数包括以下参数中的至少一个参数：

目标光场的传播距离；所述两束圆艾里涡旋光束各自的初始发射角参数；所述两束圆艾里涡旋光束各自的拓扑荷；

其中，所述目标光场为所述叠加圆艾里涡旋光束对应的光场。

6.根据权利要求1或2所述的产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于，加载至所述空间光调制器的复振幅掩膜的表达式为：

其中，表示对应的复振幅掩膜，表示叠加圆艾里涡旋光束傅里叶变换后的相位，为闪耀光栅的相位，mod为取模运算符，为闪耀光栅的相位深度。

7.根据权利要求1或2所述的产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于，所述对所述空间光调制器出射的光进行傅里叶逆变换的步骤包括：

将所述空间光调制器置于透镜的前焦面，使得从所述空间光调制器出射的光经所述透镜进行傅里叶逆变换，以在所述透镜的后焦面上得到目标叠加圆艾里涡旋光束。

8.根据权利要求3所述的产生可切换光学环形晶格的方法，其特征在于：

当两束圆艾里涡旋光束的主环半径和主环宽度均相同时，所获得的光学环形晶格为光学环形明场晶格；

当两束圆艾里涡旋光束的主环半径不同、但主环宽度相同时，所获得的光学环形晶格为光学环形暗场晶格。