[发明专利]一种双V型结构多局域空心光阱转换光束系统

说明书

本发明涉及激光器光束整形领域，尤其涉及一种双V型结构多局域空心光阱转换光束系统，包括激光源、分光组件、反射镜组件和局域空心光束生成组件；两束激光经过第一分光组件和第二分光组件分为沿第一传播方向的第一光束和第三光束，沿第二传播方向的第二光束和第四光束，各个光束分别经过反射镜组件后入射空心光束生成组件，经过空心光束生成组件后的光束相交形成的局域空心光阱。本发明结构简单，易于操作，在光镊技术中具有很好的应用价值。

技术领域

本发明涉及激光器光束整形领域，尤其涉及一种双V型结构多局域空心光阱转换光束系统。

背景技术

空心激光束，这种激光从发生装置出射后，在其传播方向的主光轴附近光强为零，在其传播轨道上呈现中空的环形光束。该种激光束被称作“空心激光束”或“暗芯激光”，“位相奇异点”的存在体现了该种光束的特殊性。这种激光束在具备普通激光束的频率、功率、发散角等基本参数的基础上，更有暗斑尺寸、内外锥角等特定参数。

局域空心光束为一束沿光传输方向上有着局部三维封闭暗中空区域的光束。暗中空区域周围被光束包围，有着极高的强度梯度，可以实现对粒子的三维操控。由于局域空心光束具有特殊光场分布,使它有很高的实用价值,目前已经在冷原子捕捉和光学微操纵等领域得到实际应用。因此，一直都是研究的热点。

目前，现有的产生局域空心光束系统，分为单个光阱的局域空心光束系统和多个光阱的阵列局域空心光束系统，但对于多局域空心光阱转换光束系统所研究较少。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种双V型结构多局域空心光阱转换光束系统，其结构简单、易于操作，在光镊技术中具有很好的应用价值。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种双V型结构多局域空心光阱转换光束系统，其特殊之处在于：

包括激光源、分光组件、反射镜组件和局域空心光束生成组件；

所述激光源包括第一激光器和第二激光器；所述分光组件包括第一分光组件和第二分光组件；所述反射镜组件包括第一反射镜组件和第二反射镜组件；

所述空心光束生成组件包括第一空心光束生成组件和第二空心光束生成组件，所述第一空心光束生成组件和第二空心光束生成组件的结构相同，其中第一空心光束生成组件包括两个结构相同、顶角相对的轴棱锥透镜；

由第一激光器发出的光束经过第一分光组件后被分成沿第一个方向传播的第一光束、以及沿第二个方向传播的第二光束；第一光束与第二光束分别经过第一反射镜组件和第一空心光束生成组件后形成第一锥形空心光束和第二锥形空心光束；所述第一锥形空心光束的光轴与第二锥形空心光束的光轴处于同一直线上；

由第二激光器发出的光束经过第二分光组件后被分成沿第一个方向传播的第三光束、以及沿第二个方向传播的第四光束；第三光束与第四光束分别经过第二反射镜组件和第二空心光束生成组件后形成第三锥形空心光束和第四锥形空心光束；所述第三锥形空心光束的光轴与第四锥形空心光束的光轴处于同一直线上；

所述第一锥形空心光束、第二锥形空心光束、第三锥形空心光束、第四锥形空心光束相交，形成双V型结构多局域空心光阱转换光束系统。

进一步地，上述第一分光组件和第二分光组件分别为第一分光棱镜和第二分光棱镜。

进一步地，上述第一反射镜组件包括第一平面反射镜、第二平面反射镜，第二反射组件包括第三平面反射镜、第四平面反射镜。

进一步地，上述轴棱锥透镜的材料为BK7，锥角为12°，厚度为0.5mm。

进一步地，上述第一激光器和第二激光器均为TO46VCSEL激光器，其波长为760nm、阈值电流为0.5mA、输出功率为0.25mW。

本发明的优点：