本實用新型提供了一種利用光強分布信息測量高斯型渦旋光拓撲荷的裝置，屬于光測量領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

渦旋光束是一種具有螺旋形相位波前且中心光強為零的光束，其表達式中含有exp(imθ)的相位因子。其中m是一個整數(shù)，代表渦旋光束的拓撲荷。具有這種渦旋相位的光束擁有光子軌道角動量，因而在微觀粒子操控、量子信息和計算等方面具有廣泛應(yīng)用前景。

渦旋光的拓撲荷檢測是實現(xiàn)光渦旋應(yīng)用的前提。目前渦旋光拓撲荷的測量方法大多基于干涉原理。干涉測量法要求待測量光束具有較好的空間相干性。待測量光的渦旋相位被擴展至空間相干函數(shù)。利用該空間相干函數(shù)的特征干涉圖樣，可以獲得渦旋拓撲荷信息?；诟缮嬖淼耐負浜蓽y量方法需要大量光學(xué)元件和精準的實驗設(shè)置。光學(xué)元件的任何細微偏差，例如擦痕、凹痕、灰塵，元件形狀非對稱或擺放位置出現(xiàn)偏移都會影響渦旋光的特征干涉圖樣，從而降低拓撲荷檢測的精度。因此，簡化測量裝置、提高渦旋光拓撲荷的測量范圍和測量準確性成為目前的最大問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型專利的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，使用非干涉的方法來測量渦旋光拓撲荷。該裝置利用He-Ne激光器產(chǎn)生強度穩(wěn)定的高斯光束，所述高斯光束在空間光調(diào)制器的作用下附著上渦旋相位，成為高斯型渦旋光。所述高斯型渦旋光經(jīng)過圓孔和中性密度濾光片后被移除雜光，然后被CCD檢測器接收。所述CCD檢測器接收的光強信息將被傳輸至計算機。計算機對所述光強 信息進行傅里葉變換，得到渦旋光光強在頻域空間的分布圖樣。該圖樣的暗環(huán)數(shù)量即是高斯型渦旋光的拓撲荷值。本實用新型專利具有測量結(jié)果準確、結(jié)構(gòu)簡單、容易操控等優(yōu)點。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施方式對該實用新型作進一步說明。

圖1是一種利用光強分布信息測量高斯型渦旋光拓撲荷的裝置示意圖。

圖1中1.He-Ne激光器，2.分束器，3.空間光調(diào)制器，4.計算機1，5.圓孔，6.中性密度濾光片，7.CCD檢測器，8.計算機2。

具體實施方式

圖1中一種利用光強分布信息測量高斯型渦旋光拓撲荷的裝置的工作步驟如下：

1、He-Ne激光器(1)產(chǎn)生強度穩(wěn)定的高斯光束，并進入分束器(2)；

2、所述分束器(2)的透射光束進入空間光調(diào)制器(3)；該光束被空間光調(diào)制器(3)反射并重新進入分束器(2)，然后從分束器(2)的反射光路出射；所述空間光調(diào)制器(3)與計算機1(4)連接；計算機1(4)控制空間光調(diào)制器(3)的叉型模式，使得空間光調(diào)制器(3)的出射光束攜帶有渦旋相位；

3、從所述分束器(2)反射光路出射的光束經(jīng)圓孔(5)、中性密度濾光片(6)進入CCD檢測器(7)；CCD檢測器(7)記錄下入射光束的光強數(shù)據(jù)并傳輸至計算機2(8)；

4、計算機2(8)對光強信息進行傅里葉變換，獲得到渦旋光光強在頻域空間的分布圖樣；該圖樣的暗環(huán)數(shù)量即是高斯型渦旋光的拓撲荷值。