[发明专利]非线性介质微螺旋器件

权利要求书

1.一种能够产生能量转移并用于微光学整形、实现特定区域粒子捕获的非线性介质微螺旋器件，其特征在于介质微螺旋为非线性的，该器件在柱状坐标系下的结构方程h(θ)为：

h(θ)=λn-1·(θ2π)N---(1)]]>

其中：λ是入射光波长，n是介质材料折射率，θ是柱状坐标系下的角度且0≤θ≤2π，N是非线性结构因子，且为大于1小于10的正整数；其中，h(θ)的大小在微米量级；

当入射光垂直于非线性介质微螺旋器件底面入射并通过该器件之后，光场沿着双曲线状的轨道向前传播，形成微聚焦场。

2.根据权利要求1所述的非线性介质微螺旋器件，其特征在于当结构参数和介质材料确定时，入射光通过该器件之后，产生的微光场仍具有涡旋效应。

3.根据权利要求1或2所述的非线性介质微螺旋器件，其特征在于通过改变非线性介质微螺旋器件的非线性因子N，1<N<10，非线性介质微螺旋器件的能量分布发生转移，产生局部增强。

4.根据权利要求1或2所述的非线性介质微螺旋器件，其特征在于结构中引入非线性因子，能够产生角加速度，相关公式为：

ψ(θ)=(θ2π)N·2π---(2)]]>

u∝exp{i[ψ(θ)+Δk_z·z]}+exp{-i[ψ(θ)+Δk_z·z]}(3)

所以，场中固定一点非线性下的传播距离：

(θ(z)2π)N·2π=-Δkz·z---(4)]]>

则θ(z)′·=-ΔkzN·2π·(2πθ(z))N-1---(5)]]>

所以θ″_(z)≠0，即角加速度不等于零；其中，ψ(θ)为关于θ的相位分布，u为光场的复振幅，Δk_z为传播方向z波矢变化量，z为传播方向，θ′_(z)为角速度，θ″_(z)为角加速度。