[发明专利]实现混合螺旋相位光束轨道角动量态解调的方法和装置

摘要

本发明为实现含有多个轨道角动量态的混合螺旋相位光束的轨道角动量态解调的方法和装置。本发明包括四个50/50分光镜、两个45°全反射镜、两个Dove棱镜、两个衍射光栅、两个凸透镜、两个CCD探测器、两个能量计。本发明能够实现不同角量子数螺旋光的分离，实现光束中各螺旋分量能量的测量，实现光束中包含螺旋分量轨道角动量态的测量。本发明采用两臂带有Dove棱镜的Mach-Zehnder干涉仪分离光束中不同角量子数螺旋分量，采用分光镜和能量计测量光束中各个螺旋分量的能量分布情况，并采用衍射光栅标定分离出的螺旋分量的轨道角动量态。本发明在光轨道角动量信息存储和传输领域有应用价值。

主权项

1.一种实现含有多个轨道角动量态的混合螺旋相位光束的轨道角动量态解调的装置，包括四个50/50分光镜(1)(2)(3)(4)、两个45°全反射镜(5)(6)、两个Dove棱镜(7)(8)、两个衍射光栅(9)(10)、两个凸透镜(11)(12)、两个CCD探测器(13)(14)、两个能量计(15)(16)。其特征在于：分光镜(1)的分光膜位于入射前表面，与入射光成45°角，分光镜(2)的分光膜位于入射后表面，且与分光镜(1)相互平行，分光镜(3)(4)分别位于Mach-Zehnder干涉仪的两个输出端且互相垂直，分光镜(3)与分光镜(1)相互平行；全反射镜(5)(6)反射面均与分光镜(1)相互平行；Dove棱镜(7)(8)分别位于Mach-Zehnder干涉仪的两臂上且相对旋转过π/n(n＝2，3，4...)的角度，Dove棱镜相对旋转时中心轴与光轴重合；衍射光栅(9)(10)分别位于Mach-Zehnder干涉仪的两个输出端其中心轴与光轴重合；凸透镜(11)(12)分别位于Mach-Zehnder干涉仪的两个输出端，且分别与衍射光栅(9)(10)呈一倍焦距的距离；CCD探测器(13)(14)分别位于Mach-Zehnder干涉仪的两个输出端，且分别与凸透镜(11)(12)呈一倍焦距的距离；能量计(15)(16)分别位于分光镜(3)(4)的反射输出端。