[发明专利]一种生成无衍射针型光场的装置

摘要

本发明公开了一种生成无衍射针型光场的装置，包括扩束准直系统、径向偏振变化矢量光束生成系统和针形光场检测系统；激光器输出光束通过扩束准直系统生成光强均匀分布的线偏振光束，然后通过空间光调制器、4F系统和Ronchi光栅即可生成径向偏振变化矢量光束，聚焦该径向偏振变化矢量光束即可生成光针。本发明方法，光路简单，器件制作成本低，与现有的借助于衍射光学元件生成的针形光场相比，用本发明生成的针形光场在焦深距离内的光强以及偏振态近似都保持不变，极大地增强光与物质之间的相互作用，在光学微机械以及非线性光学中都有重要的应用。

主权项

一种生成无衍射针型光场的装置，包括针型光场检测系统，所述针型光场检测系统包括第四凸透镜(9)、电位移平台和光束分析仪；其特征在于：还包括扩束准直系统和径向偏振变化矢量光束生成系统；所述扩束准直系统包括凹透镜(2)和第一凸透镜(3)，所述径向偏振变化矢量光束生成系统包括空间光调制器(4)、第二凸透镜(5)、1/4波片(6)、第三凸透镜(7)和Ronchi光栅(8)，第二凸透镜(5)和第三凸透镜(7)构成4F系统，光束分析仪(11)固定在电动位移平台(10)上；激光器输出的激光束(1)依次经过凹透镜(2)和第一凸透镜(3)后扩束成平顶光束，平顶光束入射至空间光调制器(4)，通过加载在空间光调制器(4)上的计算全息图调控平顶光束的空变相位信息，携带空变相位信息的平顶光束通过4F系统选取出正负一级衍射光，正负一级衍射光通过1/4波片(6)由线偏振光转化为正交的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，正交的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光通过Ronchi光栅(8)进行叠加合成生成径向偏振变化矢量光束，然后通过第四凸透镜(9)聚焦生成针型光场，通过电位移平台(10)控制光束分析仪(11)沿光传播方向进行移动来分析检测针型光场。