涡旋光束与相位全息光栅不对准时的衍射特性研究

摘要：

研究了涡旋光束与相位全息光栅不对准时衍射光束的解析特性.利用理论推导的方法得出涡旋光束经相位全息光栅接收后一阶衍射光束的解析表达式.然后通过仿真分析分别得出在发生正常对准、横向偏移、角向倾斜及横向偏移和角向倾斜两者同时出现时衍射光束的质心偏移特性和中心强度变化特性.研究表明：拉盖尔-高斯光束经相位全息光栅衍射后得到的光场表达式为合流超几何函数形式.光束与相位全息光栅间的不对准会引起衍射光束质心的偏移,而且光束质心的偏移量随入射光束偏移距离和偏离角的增加而增加,与入射光束的偏移方向和方位角无关.角向倾斜时,质心的偏移角等于入射光束的方位角,入射光束的拓扑荷和相位全息光栅的分叉数都不影响衍射光束质心的偏移位置.另外还发现：当入射光束的拓扑荷与相位全息光栅的分叉数两者之和为零时,衍射光束的中心强度值会随入射光束的偏移距离和偏离角的增加而逐渐减小;而当两者之和不为零时,由于入射涡旋光束与相位全息光栅不对准使得中心强度值不再为零,这会影响测量结果的正确性.

关键词：拉盖尔-高斯光束、相位全息光栅、横向偏移、角向倾斜

所属期刊栏目：60

分类号：O436.1(光学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2011CB707001;中国空间技术研究院创新基金20090304

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：229-236