电子信息技术

本发明公开一种余弦高斯径向偏振光束产生装置，涉及矢量光场调控领域，激光依次经过扩束准直系统、偏振片和所述第一偏振分束器，得到第一线偏振分量和第二线偏振分量；所述第一反射镜设置在所述第一4f系统内；所述第一线偏振分量依次输入第一空间光调制器和第一4f系统；所述第二反射镜设置在所述第二4f系统内；所述第二线偏振分量依次输入第二空间光调制器和第二4f系统；所述第一空间光调制器和所述第二空间光调制器上均加载全息图；所述第一4f系统输出的光和第二4f系统输出的光均输入第二偏振分束器，得到柱矢量光束；所述柱矢量光束输入所述偏振转换器得到余弦高斯径向偏振光束。本发明能产生任意周期数的余弦高斯径向偏振光束。

光是信息传输的主要载体，偏振作为光的一个基本属性，其提供的自由度对光场调控在信息光子学领域的应用起到越来越重要的作用。偏振态依赖空间分布的矢量光束是一种经典的结构光束，研究表明，矢量光束具有不同与标量光场的独特性质和新颖光学特性，被广泛应用于光与物质相互作用的众多研究领域。

目前产生任意矢量光束的方法主要可分为主动式和被动式两种，主动式是在腔内放置双折射、圆锥棱镜等光学器件产生矢量光束；被动式则主要通过模式叠加或利用偏振转换元件来获取线偏振光。径向偏振光束是一种典型的矢量光束，经过高数值孔径透镜聚焦后具有强的纵向场分量，同时会形成一个比标量光场聚焦光斑尺寸更小的焦点。这一特性广泛应用于超分辨成像、粒子加速、表面等离激元激发以及粒子捕获和光学微操纵等领域。因此研究新型矢量光束会带来更多新颖的聚焦特性，也会进一步丰富光与物质的相互作用的研究手段。

本发明提供的余弦高斯径向偏振光束产生装置，激光依次经过扩束准直系统、偏振片和所述第一偏振分束器，得到第一线偏振分量和第二线偏振分量；所述第一线偏振分量依次输入第一空间光调制器和第一4f系统；所述第二线偏振分量依次输入第二空间光调制器和第二4f系统；所述第一空间光调制器和所述第二空间光调制器上均加载全息图；所述第一4f系统输出的光和第二4f系统输出的光均输入第二偏振分束器，得到柱矢量光束；所述柱矢量光束输入所述偏振转换器得到余弦高斯径向偏振光束。通过在马赫曾德尔干涉系统中引入两个空间光调制器和4f系统，在空间光调制器上加载全息图，从而在4f系统的输出面上得到所需的柱矢量光束，柱矢量光束经过偏振转换器产生任意周期数的弦高斯径向偏振光束。