[发明专利]一种利用光强比测量Airy光束衰减因子的装置和方法

摘要

一种利用光强比测量Airy光束衰减因子的装置，该测量装置包括激光器、透射式空间光调制器、傅里叶透镜、CCD相机和计算机，透射式空间光调制器和傅里叶透镜均设置在激光器所发出光束的直线光路上，且透射式空间光调制器到傅里叶透镜的距离为傅里叶透镜的焦距，使激光器所发出的光束在依次通过透射式空间光调制器和傅里叶透镜后能够在傅里叶透镜的焦平面位置生成Airy光束，CCD相机设置在傅里叶透镜的焦平面位置，用于记录Airy光束的光强分布，且该CCD相机和透射式空间光调制器均与计算机连接。本发明能够利用光强比直接测量出Airy光束衰减因子，提高对于Airy光束性质和应用的把握。

主权项

1.一种Airy光束衰减因子的测量方法，包括调解出Airy光束的步骤；对Airy光束的光强分布图进行采集的步骤；利用计算机软件Matlab对光强分布图进行分析、记录的步骤；以及利用所记录的坐标信息和光强信息进行Airy光束的衰减因子计算的步骤；该测量方法实施时所采用的测量装置包括激光器（1）、透射式空间光调制器（2）、傅里叶透镜（3）、CCD相机（4）和计算机（5），所述的透射式空间光调制器（2）和傅里叶透镜（3）均设置在激光器（1）所发出光束的直线光路上，且透射式空间光调制器（2）到傅里叶透镜（3）的距离为傅里叶透镜（3）的焦距，使激光器（1）所发出的光束在依次通过透射式空间光调制器（2）和傅里叶透镜（3）后能够在傅里叶透镜（3）的焦平面位置生成Airy光束，所述的CCD相机（4）设置在傅里叶透镜（3）的焦平面位置，用于记录Airy光束的光强分布，且该CCD相机（4）和透射式空间光调制器（2）均与计算机（5）连接；所述调解Airy光束的步骤由激光器将其发出的光束依次通过透射式空间光调制器和傅里叶透镜后产生，且透射式空间光调制器到傅里叶透镜的距离为傅里叶透镜的焦距；所述对Airy光束的光强分布图进行采集的步骤由设置在傅里叶透镜焦平面位置的CCD相机对Airy光束的光强分布进行影像记录后，传输给计算机得到；所述利用计算机软件Matlab对光强分布图进行分析、记录的步骤包括利用计算机软件Matlab对光强分布图中主光斑位置、次级光斑位置和第三级光斑位置的光强值以及位置坐标进行记录的操作；所述Airy光束的衰减因子计算的步骤由以下公式计算得到：其中，为Airy光束在x方向上主光斑位置的光强值，为Airy光束在x方向上主光斑位置的位置坐标，为Airy光束在x方向上次级光斑位置的光强值，为Airy光束在x方向上次级光斑位置的位置坐标，为Airy光束在x方向上第三级光斑位置的光强值，为Airy光束在x方向上第三级光斑位置的位置坐标，为Airy光束的横向尺度因子，为Airy光束的衰减因子。