|
|
螺旋光束经过振幅型衍射光学元件的传输特性及其拓扑电荷数的测量 |
辛璟焘, 高春清, 李辰, 王铮 |
北京理工大学光电学院, 光电子研究所, 北京 100081 |
Propagation of helical beams through amplitude diffractive optical elements and the measurement of topological charge |
Xin Jing-Tao, Gao Chun-Qing, Li Chen, Wang Zheng |
School of Optical-Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China |
|
摘要: 本文提出了一种利用空间光调制器生成杨氏双缝和三角孔等振幅型衍射光学元件的方法. 利用平面波角谱衍射公式和柯林斯公式研究了螺旋光束经过这两种衍射元件后的传输特性, 并利用杨氏双缝和三角孔实现了螺旋光束拓扑电荷数的测量. 由于空间光调制器可以方便和高精度地改变光学器件的几何尺寸和所在的空间位置, 因此可便捷地实现螺旋光束拓扑电荷数的测量.
关键词:
螺旋光束
衍射
拓扑电荷数
空间光调制器
|
|
Abstract: A new method is proposed to generate amplitude diffractive optical elements such as Young's double-slits and triangular apertures from a spatial light modulator (SLM). With the help of plane wave angular spectrum diffraction formula and Collins formula, the propagation property of helical beams passing through those two amplitude optical elements is studied, and the measurement of topological charge of helical beams is also achieved with those two amplitude diffractive optical elements. Due to the fact that the SLM can flexibly and accurately change the configurations and locations of optical elements, the measurements can be conveniently achieved.
Keywords:
helical beams
diffraction
topological charge
spatial light modulator
|
收稿日期: 2012-02-07
|
PACS: |
42.25.Kb
|
(Coherence)
|
|
42.50.Ex
|
(Optical implementations of quantum information processing and transfer)
|
|
42.87.Bg
|
(Phase shifting interferometry)
|
|
References
[1] | Allen L, Beijersbergen M W, Spreeuw R J C, Woerdman J P 1992 Phys. Rev. A 45 8185
|
[2] | Simpson N B, Dholakia K, Allen L, Padgett M J 1997 Opt. Lett. 22 52
|
[3] | Gao C Q, Gao M W, Weber H 2004 Optik 113 129
|
[4] | Zdeněk Bouchal, Radek Cělechovsky 2004 New Journal of Physics 131 1
|
[5] | Čelechovský R, Bouchal Z 2006 Journal of Modern Optics 53 473
|
[6] | Čelechovský R, Bouchal Z 2007 New Journal of Physics 9 1
|
[7] | Gao C Q, Qi X Q, Liu Y D, Weber H 2010 Opt. Express 18 72
|
[8] | Weihs G, Zeilinger A 2001 Nature 412 313
|
[9] | Leach J, Padgett M J, Barnett S M, Franke-Arnold S, Courtial J 2002 Phys. Rev. Lett. 88 257901
|
[10] | Gao C Q, Qi X Q, Liu Y D, Xin J T, Wang L 2011 Optics Comm. 284 48
|
[11] | Gao C Q, Wei G H, Weber H 2000 Sci.China A 12 1306
|
[12] | Sztul H I, Alfano R R 2006 Opt. Lett. 31 999
|
[13] | Soares W C, Caetano D P, Fonseca E J S, Chávez-Cerda S, Hickmann J M 2008 in Conference on Lasers and Electro-Optics presentation Paper QTuI7
|
[14] | Ghai D P, Vyas S, Senthilkumaran P, Sirohi R S 2008 Opt. Lasers Eng. 46 419
|
[15] | Chen Z Y, Zhang G W, Rao L Z, Pu J X 2008 Chinese Journal of Lasers 35 1063 (in Chinese) [陈子阳, 张国文, 饶连周, 蒲继雄 2008 中国激光 35 1063]
|
[16] | Wang T, Pu J X 2009 Chinese Journal of Lasers 36 2902 (in Chinese) [王涛, 蒲继雄 2009 中国激光 36 2902]
|
[17] | Qi X Q, Gao C Q, Li Y D 2010 Acta Phys. Sin. 59 264 (in Chinese) [齐晓庆, 高春清, 刘义东 2010 物理学报 59 264]
|
[18] | Jonathan Leach, Gibson G M, Padgett M J 2006 Opt. Express 14 5581
|
[19] | Allen L, Beijersbergen M W, Spreeuw R J C, Woerdman J P 1992 Phys. Rev. A 45 8185
|
[20] | Li J C 2009 Acta Optica Sinica 29 1163 (in Chinese) [李俊昌 2009 光学学报 29 1163]
|
[21] | Li J C 2008 Chinese Journal of Computational Physics 25 330 (in Chinese) [李俊昌 2008 计算物理 25 330]
|
[22] | Liu Y D, Gao C Q, Qi X Q, Weber H 2008 Opt. Express 16 3636
|
[1]
|
韩亮, 刘德连, 陈仙, 赵玉清. 氮化铬过渡层对四面体非晶碳薄膜在高速钢基底上附着特性影响的研究[J]. 物理学报, 2013, 62(9): 096802.
|
[2]
|
国承山, 王淑贞, 荣振宇, 沙贝. Airy加速光束的局域空间频率及其在光束设计中的应用[J]. 物理学报, 2013, 62(8): 084201.
|
[3]
|
王雅丽, 史祎诗, 李拓, 高乾坤, 肖俊, 张三国. 可见光域叠层成像中照明光束的关键参量研究[J]. 物理学报, 2013, 62(6): 064206.
|
[4]
|
谢辰, 胡明列, 徐宗伟, 兀伟, 高海峰, 张大鹏, 秦鹏, 王艺森, 王清月. 光纤激光器直接输出的高功率贝塞尔超短脉冲[J]. 物理学报, 2013, 62(6): 064203.
|
[5]
|
云志强, 魏汝省, 李威, 罗维维, 吴强, 徐现刚, 张心正. 6H-SiC的飞秒激光超衍射加工[J]. 物理学报, 2013, 62(6): 068101.
|
[6]
|
李方家, 刘军, 李儒新. 基于自衍射效应的自参考光谱干涉方法的研究[J]. 物理学报, 2013, 62(6): 064211.
|
[7]
|
乐阳阳, 肖寒, 王子潇, 吴敏. 关于Airy光束衍射及自加速性质的研究[J]. 物理学报, 2013, 62(4): 044205.
|
[8]
|
潘惠平, 成枫锋, 李琳, 洪瑞华, 姚淑德. 蓝宝石衬底上生长的Ga2+xO3-x薄膜的结构分析[J]. 物理学报, 2013, 62(4): 048801.
|
[9]
|
喻松, 廖屏, 杨展予, 顾畹仪. 基于相干粒子数囚禁的电磁诱导光栅研究[J]. 物理学报, 2013, 62(22): 224205.
|
[10]
|
魏文喆, 郭祥, 刘珂, 王一, 罗子江, 周清, 王继红, 丁召. InAs(001)表面脱氧动力学分析[J]. 物理学报, 2013, 62(22): 226801.
|
[11]
|
于淼, 高劲松, 张建, 徐念喜. 二维光栅与周期性缝隙阵列组合薄膜结构的杂散光抑制[J]. 物理学报, 2013, 62(20): 204208.
|
[12]
|
刘诚, 潘兴臣, 朱健强. 基于光栅分光法的相干衍射成像[J]. 物理学报, 2013, 62(18): 184204.
|
[13]
|
李小龙, 陆颖, 翟永亮, 吴兰生, 孙威, 胡书新. 平板电极间胶体晶体在电场作用下的各向同性压缩[J]. 物理学报, 2013, 62(17): 176105.
|
[14]
|
刘伟, 陈丹妮, 刘双龙, 牛憨笨. 超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其探测极限分析[J]. 物理学报, 2013, 62(16): 164202.
|
[15]
|
于斌, 李恒, 陈丹妮, 牛憨笨. 用于大景深三维纳米分辨多分子追踪的衍射光学元件的设计制备和实验研究[J]. 物理学报, 2013, 62(15): 154206.
|
|
|
|