[发明专利]一种纳米尺度的均匀光学隧道产生方法和装置

摘要

本发明公开了一种纳米尺度的均匀光学隧道产生方法和装置，其包括将激光光束扩束准直后转换为线偏振的激光光束；利用反射型纯相位空间光调制器将准直扩束后的线偏振激光光束进行四分法特殊扇形分区相位调制，获得相位调制的线偏振涡旋光束；将相位调制后的线偏振涡旋光束通过径向偏振光转换器转换成相位调制径向偏振涡旋光束，再利用4F成像系统将相位调制的径向偏振涡旋光束成像到聚焦物镜的后孔径平面；物镜对相位调制的径向偏振涡旋光束聚焦，在焦点区域获得纳米尺度均匀光学隧道。该均匀光学隧道由四分法特殊扇形分区相位调制产生的四段相同光学隧道优化拼接而成，其光学隧道纵向强度均匀性在10个波长范围内，强度波动误差小于百分之三。

主权项

一种纳米尺度的均匀光学隧道产生装置，其特征在于，包括：激光器、扩束准直系统、线偏振器、第一分光镜、纯相位空间光调制器、第一计算机、4F傅里叶变换成像系统、第二分光镜、径向偏振光转换器、聚焦物镜、均匀光学隧道、平面反射镜、镜筒透镜、CCD电荷耦合成像器件、第二计算机；其中，所述激光器发射的任意偏振的激光光束，经所述扩束准直系统进行扩束和准直成平面波，然后经所述线偏振器转换成线偏振光，所述第一分光镜将所述线偏振光反射后垂直入射纯相位空间光调制器的反射面；所述第一计算机加载光束相位调制图到纯相位空间光调制器上，纯相位空间光调制器将准直扩束后的线偏振激光束进行光束相位调制，从所述纯相位空间光调制器反射回来的光通过所述第一分光镜，并通过所述4F傅里叶变换成像系统和第二分光镜到达所述径向偏振转换器，所述径向偏振光转换器将线偏振涡旋光束转换成相位调制径向偏振涡旋光束，所述聚焦物镜将相位调制径向偏振涡旋光束聚焦产生纳米尺度均匀光学隧道，所述第二分光镜将物镜焦平面上光学隧道通过平面反射镜反射，并通过所述第二分光镜后再反射到所述镜筒透镜，所述镜筒透镜出射的光到达所述CCD电荷耦合成像器件，最后成像在第二计算机上，通过第二计算机的显示器显示出来。