[发明专利]一种测量光束涡旋的方法及其装置

权利要求书

1.一种测量光束涡旋的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将携带涡旋的被测光束通过第一个柱面镜，柱面镜的长轴为水平或垂直放置，光源与柱面镜的距离为z₀，柱面镜的焦距为f₁；

（2）从第一个柱面镜出射的涡旋光束再经过与第一个柱面镜长轴垂直放置的第二个柱面镜，第二个柱面镜距离第一个柱面镜的距离为l₀，第二个柱面镜的焦距为f₂；

（3）测量第二个柱面镜的反位相平面z上的光强分布，反位相平面z按公式：计算得到；

（4）根据测量得到的光强分布数据，计算得到光束在平面z上关联结构的二维分布，判断被测光束所携带的涡旋数目和涡旋方向；涡旋数目为(n-1)/2，其中n为关联的条纹数目；涡旋方向为：关联条纹长轴指向偏左+1，偏右-1。

2.一种测量光束涡旋的装置，其特征在于：按携带涡旋的光束入射方向依次设置长轴相互垂直的第一柱面镜（2）和第二柱面镜（3），在距离第二个柱面镜的反位相平面z上设置一个电荷耦合器件（4），电荷耦合器件测量得到的光强分布数据输入计算机（5）；

所述的反位相平面z按如下公式计算得到：

；

其中，z₀为被测光束的光源与第一柱面镜间的距离，f₁为第一柱面镜的焦距，l₀为第二柱面镜与第一柱面镜间的距离，f₂为第二柱面镜的焦距。

3.根据权利要求2所述的一种测量光束涡旋的装置，其特征在于：所述的z₀为50cm，f₁为20cm，l₀为6cm，f₂为20cm。