[发明专利]一种偏振调制轨道角动量的轨道角动量产生装置与方法

摘要

本发明提供一种偏振调制轨道角动量的轨道角动量产生装置与方法，所述装置包括高斯光源模块，第一轨道角动量调制模块，第二轨道角动量调制模块和复用模块；该装置工作时，高斯光源模块产生任意偏振态的高斯光束，进入复用模块，复用模块将高斯光束分解成偏振方向为水平和偏振方向为垂直的两个偏振分量，并分别导入第一或第二轨道角动量调制模块，调制模块分别对两个分量进行偏振无关的轨道角动量调制，调制后的两个光分量将返回复用模块，复用模块将两个分量光叠加，最后输出轨道角动量态或叠加态。其结构紧凑，制作成本较低，所需器件与技术较为成熟，可高速产生任意拓扑荷数的轨道角动量态及叠加态，速率可达MHz的量级。

主权项

1.一种偏振调制轨道角动量的轨道角动量产生装置，其特征在于：所述装置包括高斯光源模块，第一轨道角动量调制模块，第二轨道角动量调制模块和复用模块；所述高斯光源模块包括泵浦光源和起偏器；所述泵浦光源用于产生高斯脉冲光；所述起偏器将高斯脉冲光束调制成所需要的偏振态；所述第一轨道角动量调制模块包括：第一延时器，第一四分之一波片，第一全息光栅开关，第一螺旋相位板和第一全反射镜，所述第一全息光栅开关，第一螺旋相位板和第一全反射镜依次连接形成第一往返光路；所述第二轨道角动量调制模块包括：第二延时器，第二四分之一波片，第二全息光栅开关，第二螺旋相位板和第二全反射镜，所述第二全息光栅开关，第二螺旋相位板和第二全反射镜依次连接形成第二往返光路；所述复用模块包括：第一偏振分束器、第二偏振分束器、第三偏振分束器、半波片以及合束器；所述高斯光脉冲进入第一或第二轨道角动量调制模块，然后经过第一或第二延时器，再经第一或第二四分之一波片对光束的偏振态进行第一次旋转，接着进入所述第一或第二往返光路，通过控制第一或第二全息光栅开关的开关时间，完成轨道角动量态的调制；调制好的光脉冲将沿原光路出射并进入所述复用模块的合束器，叠加生成轨道角动量态或叠加态。