一种基于稳相法构建椭圆螺旋马蒂厄涡旋光束的方法

摘要

本发明公开一种基于稳相法构建椭圆螺旋马蒂厄涡旋(elliptic helicalMathieu optical vortices)光束的方法。该方法基于角向马蒂厄函数的定义，计算同类型同阶次奇、偶型角向马蒂厄函数的数组，通过叠加奇型角向马蒂厄函数的数组和偶型角向马蒂厄函数的数组与奇数单位i的乘积，即获得能够产生椭圆螺旋马蒂厄涡旋光束的椭圆螺旋马蒂厄涡旋复数组。利用椭圆螺旋马蒂厄涡旋复数组，构造能够产生椭圆螺旋马蒂厄涡旋光束的振幅分布，以及径向‑螺旋(radial‑helical)相位分布。利用激光直写系统将径向‑螺旋相位分布灰度图加工为相位掩膜板，利用振幅型空间光调制器加载振幅分布。通过同时调制入射平行光束的振幅和相位，经菲涅尔衍射后产生椭圆螺旋马蒂厄涡旋光束。利用这种方法产生椭圆螺旋马蒂厄涡旋光束，光能利用率很高。