[发明专利]一种产生椭圆形径向偏振光束的涡旋半波片及系统

权利要求书

1.一种产生椭圆形径向偏振光束的涡旋半波片，其特征在于：涡旋相位片的快轴表达式如下：首先假设入射的线偏振光的偏振方向为x方向，转换之后出射的椭圆径向偏振光的偏振方向在任意一点与x轴的夹角为θ，涡旋半波片在这一点的快轴与x的夹角为α，α＝θ/2，x,y为笛卡尔坐标系中对应的横轴与纵轴，ξ为椭圆坐标系中的椭圆环是一个非负实数，η为椭圆坐标系中的双曲线，η∈[0,2π]，

涡旋波片上任意一点快轴与x轴的夹角公式：

i是虚数单位；

涡旋半波片快轴分布的琼斯矩阵，即Jones Matrix，如式4.6：

2.一种产生椭圆形径向偏振光束的系统，其特征在于：包括线偏振光、起偏器、涡旋半波片及4f系统；所述涡旋半波片为权利要求1中所述的涡旋半波片；由软件Matlab中用式4.7仿真出光源，式4.7中r是光束在横截面上的半径，z是光束和焦点之间的轴向距离，i是虚数单位，k＝2π/λ是波数，E0是光的初始振幅，w0是指光束束腰，w(z)是当光束沿纵向传播到振幅衰减至初始的1/е倍时z点的光束半径，R(z)是光束沿纵向传播到z点时光束波前的曲率半径，ψ(z)是z处的古伊相移：

产生的线偏振光经过起偏器后，转换成沿x轴方向偏振的线偏振光；

线偏振光经过涡旋半波片后转换成椭圆形径向偏振光束：

4f系统：对入射的椭圆形径向偏振光束做傅里叶变换，然后再做反傅里叶变化，最后用菲涅尔衍射公式计算得出结果。

3.根据权利要求2所述的一种产生椭圆形径向偏振光束的系统，其特征在于：所述线偏振光为高斯光。