[发明专利]一种测量光束轨道角动量谱的装置与系统

摘要

本发明公开了一种新型的测量光束轨道角动量谱的装置与系统。只需将待测光束沿系统光轴方向入射，在接收端获得远场衍射光斑灰度图样，通过本发明提供的计算系统即可得到入射光束的轨道角动量谱。该方法装置十分简单，光路易于调节。其可操作性较高，只需获得远场衍射光斑灰度图样，其余工作均可由主机自动完成。本发明相比于现有轨道角动量谱测量技术具有很大进步。其可应用于光通信技术，量子信息处理、光镊技术等诸多领域中。

主权项

一种基于达曼涡旋光栅远场衍射光场直接得出轨道角动量谱的系统，其特征在于，具备：读取部，其读取入射光束通过达曼涡旋光栅的远场衍射光斑的灰度图像；第一控制部，其将所述读取部得到的所述光斑进行编号，从左上至右下分别编号为+12～‑12，设定初始光斑号变量L为13；第二控制部，其将光斑号变量减1，即将(L‑1)赋值给L；判断部，其判断光斑号变量L的大小，若光斑号变量L大于或等于‑12，继续判断光斑号L处光束中心是否具有实心光斑，若有，则执行第一计算部，若没有，则将灰度值之和G(L)设置为0，并通过第二控制部进行控制；若光斑号变量L小于‑12，则执行第二计算部；第一计算部，其计算中心亮斑的各像素的灰度值之和G(L)，所述各像素的灰度值之和G(L)用来表示各像素的光强，在第一计算部执行完成后，返回第二控制部进行控制；第二计算部，通过查询对应于各光斑号L的灰度值之和G(L)确定最大值Gmax，依次计算G(L)/Gmax，分别确定各个归一化后的对应于光斑号L的灰度值之和G`(L)，并确定G`(L)与光斑号L(即角量子数)之间的柱状图，从而直接得到入射光束的轨道角动量谱；显示部，其显示通过第二计算部得到的轨道角动量谱。