【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光場產(chǎn)生器件，特別是一種螺旋達曼波帶片及產(chǎn)生三維偶極渦旋達曼陣列的裝置。
技術(shù)介紹
近年來，光學(xué)渦旋以其在光學(xué)操控微粒、生物細胞以及冷原子和自由空間光通信方面的重要應(yīng)用受到人們越來越多的重視。光學(xué)渦旋從本質(zhì)上來講是由于螺旋相位而引入的相位奇點造成的中心為暗斑、周圍為亮斑的甜餅圈形狀光場分布。這種螺旋相位結(jié)構(gòu)通常可以表示為exp(-/,V)，其中爐為極坐標中的角向坐標，I定義該渦旋的拓撲荷。對于拓撲荷為I的渦旋光束，其中每個光子所攜帶的角動量為lh，并且這種角動量可以傳遞到照明物體(微粒、細胞或原子)上。通常產(chǎn)生光學(xué)渦旋方法是采用螺旋相位板或者計算機全息圖。隨后，渦旋陣列由于其并行處理能力以及在光學(xué)操控中的應(yīng)用前景引起人們極大的研 究熱情。大體上講，渦旋陣列通常可以分為兩大類一類是所謂的單極渦旋陣列，即陣列中所有的渦旋所攜帶的拓撲荷都相同，而整個渦旋陣列的總的拓撲荷為M1，其中M為渦旋陣列中所含有的渦旋的數(shù)量，I是單個渦旋所攜帶的拓撲荷。另一類是所謂的偶極渦旋陣列，即陣列中每個渦旋所攜帶的拓撲荷一般不相同，相反級次所攜帶拓撲荷符號相反，這樣陣列總的拓撲荷保持為0。近年來，渦旋光柵因為它的相對簡單制作工藝受到人們廣泛重視。然而，傳統(tǒng)的渦旋光柵的衍射能量主要集中在較低的幾個衍射級次上，并且能量分布不均勻，通常零級占有大部分的能量。張等人Opt. Lett. 35，3495 (2010)提出了一種渦旋達曼光柵，很好的解決了衍射級次之間能量分布不均勻的問題。這種渦旋達曼光柵提供了一種可以產(chǎn)生橫向的具有多個渦旋的渦旋陣列的方案。然而，對于軸向的渦旋陣列...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種螺旋達曼波帶片，其特征在于所述的螺旋達曼波帶片必須結(jié)合聚焦物鏡使用，其通光孔徑必須與聚焦物鏡的通光孔徑一致，且共軸放置；所述的螺旋達曼波帶片為O、二值相位分布，其具體設(shè)計流程如下 ①根據(jù)具體應(yīng)用需要確定軸向焦點數(shù)目Np； ②根據(jù)對應(yīng)的IXNp的達曼光柵，確定每個周期內(nèi)加入的歸一化位相轉(zhuǎn)折點{xn}； ③選取傅立葉級數(shù)截斷級次為M，由歸一化位相轉(zhuǎn)折點IxJ按下列公式算出每個衍射級次對應(yīng)的傅立葉系數(shù)Cm —_；W-I -^[l + 2T(-l)n e—!2艦+(—l)w e-m^o ^ =i Cm — <2[(-l)xn+(-1廣尤況m = 0、 n=\ 其中m = 0，±1，±2， .土M ; ④根據(jù)具體應(yīng)用需要的軸向間隔Az，由公式=I/Az確定螺旋達曼波帶片對應(yīng)的波帶片相對于I的周期A ,； ⑤由下列公式計算出傅立葉級數(shù)和TsdzpTsdzp(P^)= Z Cm exp{- [2^1 -(psina)2 /A^ +lg)}} W=-Co 其中，(AP)為歸一化入射光瞳平面上的極坐標，a = arcsin(NA/n0)為最大孔徑角,其中NA為聚焦物鏡...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周常河，余俊杰，賈偉，麻健勇，王少卿，曹紅超，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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