[发明专利]一种复合光学涡旋的产生方法及其装置

权利要求书

1.一种复合光学涡旋的产生方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将激光器出射的光分为两束相干光，其中一束进行涡旋调制形成涡旋光 束O₁；涡旋光束O₁与另一束参考光R₁以一夹角入射到体全息存储介质中得到第一幅 干涉体全息图；

步骤2：将参考光R₁偏转角度Δθ成为新的参考光R₂，将涡旋光束O₁进行涡旋调 制形成新的涡旋光束O₂，参考光R₂和涡旋光束O₂以新的夹角在体全息存储介质中的 同一位置干涉形成另一体全息图，完成第二幅信息的记录；所述偏转角Δθ为0.02度 到0.06度；

步骤3：利用体全息的布拉格选择性，重复n次步骤2，得到n幅体全息图；所述 的n＝涡旋光束与参考光束的角度差/Δθ；

步骤4：以记录第i幅体全息图相同的参考光R_i入射体全息存储介质中第i幅体 全息图记录位置，得到涡旋光束O_i的再现；

步骤5：将步骤4中得到的两幅以上的不同涡旋光束O_i进行同轴叠加得到复合涡 旋。

2.根据权利要求1所述的复合光学涡旋的产生方法，其特征在于：所述的体全息存 储介质为透射式体全息存储介质、反射式体全息存储介质或邻面入射式体全息存 储介质。

3.根据权利要求1或2所述的复合光学涡旋的产生方法，其特征在于：当体全息存 储介质为透射式体全息存储介质时，步骤1或步骤2中所述的夹角为30度到60 度。

4.根据权利要求1或2所述的复合光学涡旋的产生方法，其特征在于：当体全息存 储介质为邻面入射式体全息存储介质时，步骤1或步骤2中所述的夹角为90度到 120度。

5.根据权利要求1或2所述的复合光学涡旋的产生方法，其特征在于：当体全息存 储介质为反射式体全息存储介质时，步骤1或步骤2中所述的夹角为130度到160 度。

6.一种实现权利要求1～5所述的复合光学涡旋的产生方法的装置，其特征在于包括 激光光源(1)、光束扩大器(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、主快门(8)、 涡旋调制器、体全息存储介质(13)、图像采集器件(14)、n个参考光路反射镜(5)、 n个分束镜(6)、n个参考光路快门(7)、控制器(15)和计算机(16)；激光光 源(1)发出的激光经过光束扩大器(2)、第一反射镜(3)和第二反射镜(4)， 在主快门(8)的控制下，通过涡旋调制器形成涡旋光；第一反射镜(3)与第二 反射镜(4)的光路之间设有n个分束镜(6)，形成n个参考光，n个参考光经过 n个参考光路快门(7)后，通过n个参考光路反射镜(5)与涡旋光在体全息存储 介质(13)中形成n幅体全息图；在体全息存储介质(13)之后且与涡旋光同轴 设有图像采集器件(14)；主快门(8)和n个参考光路快门(7)与控制器(15) 和计算机(16)实现电信号联接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的涡旋调制器采用涡旋平面全息 产生器、螺旋相位板涡旋产生器、模式转换涡旋产生器、中空波导涡旋产生器或 旋转镜面光学参数振荡器。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述的体全息存储介质采用透射式体 全息存储、反射式体全息存储或邻面入射式体全息存储。