[实用新型]一种利用光涡旋实现超瑞利极限的远场衍射成像装置

摘要

本实用新型涉及一种利用光涡旋实现超瑞利极限的远场衍射成像装置，属于光测量领域。该装置利用两个相互独立的632.8nm氦氖激光器产生两束激光，分别通过偏振片，扩束器，凸透镜和等直径的小孔并射入移动分束器。利用移动分束器(12)控制两束激光在叉形全息板上的相对位置，使得一束光从叉形全息板中心通过，另一束光从叉形全息板非中心位置通过。从叉形全息板(14)出射的两光束进入CCD检测器。CCD检测器记录的图像即是双小孔远场超瑞利衍射极限的衍射成像图像。本实用新型的优点可分辨超瑞利判据的远场衍射图案；利用非整数拓扑荷的光涡旋进行超分辨成像，提高了光涡旋的使用效率。

主权项

一种利用光涡旋实现超瑞利极限的远场衍射成像装置，在结构上至少包括氦氖激光器1(1)、氦氖激光器2(2)、偏振片1(3)、偏振片2(4)、扩束器1(5)、扩束器2(6)、凸透镜1(7)、凸透镜2(8)、平面反光镜(9)、小孔1(10)、小孔2(11)、移动分束器(12)、分束器(13)、叉形全息板(14)、凸透镜3(15)、CCD检测器1(16)、CCD检测器2(17)；其特征在于，包括如下实施步骤：1).氦氖激光器1(1)产生强度稳定且波长为632.8nm的激光束经过偏振片1(3)、扩束器1(5)和凸透镜1(7)成为平行光束，并通过小孔2(11)射入移动分束器(12)的反射面；氦氖激光器2(2)产生强度稳定且波长为632.8nm的激光束，该光束经过偏振片2(4)，扩束器2(6)和凸透镜2(8)成为平行光束，并经平面反光镜(9)反射后通过小孔1(10)，射入移动分束器(12)的透射面；2).从所述移动分束器(12)的反射面和透射面入射的光束，从移动分束器(12)出射后进入分束器(13)，并被分成反射光束和透射光束；所述分束器(13)的反射光束进入CCD检测器2(17)；所述分束器(13)的透射光束进入叉形全息板(14)；所述叉形全息板(14)的出射光束通过凸透镜3(15)后射入CCD检测器1(16)；所述小孔1(10)和小孔2(11)完全相同，且到叉形全息板(14)的光程相等；3).利用移动分束器(12)调节来自所述小孔2(11)的光束和来自所述小孔1(10)的光束的相对位置，使得：从所述移动分束器(12)经透射面出射的光束通过叉形全息板(14)的中心并被写入拓扑荷L＝1的涡旋相位；从所述移动分束器(12)经反射面出射的光束偏离叉形全息板(14)中心并被写入非整数拓扑荷的涡旋相位；4).所述CCD检测器2(17)记录的是瑞利极限下双小孔远场衍射成像图案；5).所述CCD检测器1(16)记录的是涡旋光束作用下的双小孔远场衍射成像图案；该图案是超瑞利极限的双小孔远场衍射成像图案。