[发明专利]一种横向多焦点产生装置及方法

权利要求书

1.一种横向多焦点产生装置，其特征在于，包括：

激光器(1)，用于发出任意偏振的激光光束；

偏振片(2)，用于将任意偏振的激光光束转换为线偏振的激光光束；

扩束及准直系统(3)，用于将线偏振的激光光束进行扩束和准直；

空间光调制器(4)，用于将准直扩束后的线偏振激光光束进行相位调制；

4F傅里叶变换成像系统(5)，用于将相位调制后的线偏振激光光束成像到物镜后孔径位置；

物镜(6)，用于聚焦相位调制后的激光光束，在焦点区域将产生横向多个焦点，且每个焦点的相位和横向位置任意可调。

2.一种横向多焦点产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1.激光器发出任意偏振的激光光束；

步骤S2.将任意偏振的激光光束转换为线偏振的激光光束；

步骤S3.将线偏振的激光光束进行准直扩束；

步骤S4.将准直扩束后的线偏振激光光束利用反射形纯相位空间光调制器进行相位调制；

步骤S5.将相位调制后的线偏振光通过4F成像系统成像到聚焦物镜的后孔径平面；

步骤S6.物镜对相位调制的入射线偏振激光光束聚焦，在焦平面区域将产生多个焦点，且每个焦点的相位和空间位置任意可调。

3.根据权利要求2所述一种横向多焦点产生方法，其特征在于：所述步骤S4利用空间光调制器对激光光束的相位调制使得物镜后孔径平面的相位调制。

4.根据权利要求2所述一种横向多焦点产生方法，其特征在于：所述步骤S4的激光光束相位调制的具体实现：将物镜的圆形入射光瞳平面均分为M个面积相同的扇形，每个扇形区域进一步分为N个面积相等的子扇形区域，每个子扇形区域的顶点为入射光瞳平面的中心，将M×N个子扇形区域进行相位调制。

5.根据权利要求4所述一种横向多焦点产生方法，其特征在于：所述扇形的半径为物镜后孔径的半径R，每个扇形的圆心角为其中M为偶数。

6.根据权利要求5所述一种横向多焦点产生方法，其特征在于：每个所述子扇形区域的半径为入射光瞳半径R，且每个子扇形区域对应的圆心角为

7.根据权利要求2至6任一项所述一种横向多焦点产生方法，其特征在于，相位调制的具体实现：其中Δx_n、Δy_n为第n个焦点的位置移动；Δψ_n为第n个焦点的附加相位；

ψmn(x0,y0)=2πN.A.λRnt(x0Δxn+y0Δyn)+Δψn]]>

其中：n＝1、2、3…N，m＝1、2、3…M，NA为物镜的数值孔径；λ为激光波长，R为物镜后孔径的半径，n_t为焦点区域的折射率。