[发明专利]产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法和系统

权利要求书

1.一种产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法，其特征在于，包括:

对光束进行扩束处理；经过扩束后的光束经过一螺旋狭缝结构，在所述螺旋狭缝结构后生成在传输方向上拓扑荷数随着传输距离连续变化，且在传输方向上拓扑荷数随着波长变化的涡旋光束；

其中，所述螺旋狭缝结构为其上设有一透光、缺口的螺旋狭缝且螺旋狭缝以外其余部分不透光的光学件，所述透光、缺口的螺旋狭缝的半径满足以下公式

公式中，r₀是透光、缺口的螺旋狭缝上半径最小处的半径，α是一个螺旋透光狭缝上其他的点与半径最小处的点之间的夹角，N是定值；

N的取值应满足N＝l×z×λ，其中λ为光源的波长，z为观察平面与螺旋狭缝结构的距离，l为想要获取的拓扑荷量大小l。

2.根据权利要求1所述的产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法，其特征在于，还包括在所述螺旋狭缝结构后的观察平面设置记录距离螺旋狭缝结构不同距离处的光斑形状，以确认是否得到连续变化的拓扑荷量。

3.根据权利要求1所述的产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的方法，其特征在于，所述螺旋狭缝结构为通过在透射式空间光调制器上加载透光、缺口的螺旋狭缝和不透光部分形成。

4.一种产生局部分数阶贝塞尔涡旋光束的系统，其特征在于，包括:

扩束镜，对光束进行扩束，扩束处理后的光束的光斑大小能够覆盖螺旋狭缝；

螺旋狭缝结构，经过扩束后的光束经过该螺旋狭缝结构，在所述螺旋狭缝结构后生成在传输方向上拓扑荷数随着传输距离连续变化，且在传输方向上拓扑荷数随着波长变化的涡旋光束；所述螺旋狭缝结构为其上设有一透光、缺口的螺旋狭缝且螺旋狭缝以外其余部分不透光的光学件，所述透光、缺口的螺旋狭缝的半径满足以下公式

公式中，r₀是透光、缺口的螺旋狭缝上半径最小处的半径，α是一个螺旋透光狭缝上其他的点与半径最小处的点之间的夹角，N是定值；

还包括设置在螺旋狭缝结构后的观察平面的数字传感器，所述数字传感器用于记录距离螺旋狭缝结构不同距离处的光斑形状，确认是否得到连续变化的拓扑荷量；

所述数字传感器设置在距离螺旋狭缝结构传输距离z＝1m，z＝1.14m，z＝1.34m，z＝1.56m，z＝1.89m处记录拓扑荷分别为m＝2，m＝1.17，m＝1.5，m＝1.3，m＝1的涡旋光束；

透射式空间光调制器加载透光、缺口的螺旋狭缝和不透光部分形成所述螺旋狭缝结构。