一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置製造方法
2023-10-08 12:27:59
一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，屬於幹涉儀設備領域。本實用新型包括半導體雷射器、顯微物鏡空間濾波器、準直透鏡、分光稜鏡Ⅰ、平面反射鏡、分光稜鏡Ⅱ、空間光調製器、分光稜鏡Ⅲ、分光稜鏡Ⅳ以及光電耦合器件。本實用新型只需要簡單的實驗器材如雷射器、分光稜鏡和平面反射鏡及光電耦合器件就能對渦旋光束的拓撲電荷數進行測定，對實驗條件和器材沒有特殊要求，解決了目前需要一些特殊器材如Dove稜鏡，多孔幹涉儀，角向幹涉儀，弱隨機散射屏等不常見的器材或設備的問題。
【專利說明】—種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，屬於幹涉儀設備領域。
【背景技術】
[0002]當前用來測定渦旋光束的設備或儀器中，需要有特殊製備的儀器，如Dove稜鏡，多孔幹涉儀，角向幹涉儀，叉形光柵或弱隨機散射屏等，這類儀器或設備存在利用率低、製備困難，精度要求高等困難，本實用新型提出的基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置不需要特殊的儀器或設備，它以分光稜鏡和反射鏡以及光電耦合器件即可完成對渦旋光束拓撲電荷數的測定。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供了一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，用於解決當前測定渦旋光束的拓撲電荷數需要特定儀器或設備，這些設備需要較高成本或需要特殊製備的問題。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，包括半導體雷射器1、顯微物鏡空間濾波器2、準直透鏡3、分光稜鏡I 4、平面反射鏡5、分光稜鏡II 6、空間光調製器7、分光稜鏡III 8、分光稜鏡IV 9以及光電稱合器件10 ;其中半導體雷射器I距顯微物鏡空間濾波器2為0.15m-0.2m，準直透鏡3的前焦面恰好位於顯微物鏡空間濾波器2的出瞳位置,分光稜鏡I 4距準直透鏡3為0.08m-0.15m,分光稜鏡I 4與分光稜鏡II 6在同一條水平線上,分光稜鏡I 4與分光稜鏡III 8在同一條垂直線上，分光稜鏡III8與分光稜鏡IV 9在同一條水平線上,分光稜鏡II 6與分光稜鏡IV 9在同一條垂直線上，分光稜鏡I 4、分光稜鏡II 6、分光稜鏡III8和分光稜鏡IV 9在光學平臺上構成一個矩形光路，平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離為0.03m-0.05m,空間光調製器7在分光稜鏡III 8水平向左方向的距離為0.03m-0.05m，光電耦合器件10在分光稜鏡IV 9水平向右方向的距離為0.lm-0.15m。
[0005]所述平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離與空間光調製器7在分光稜鏡III8水平向左方向的距離相等(對於其它數值範圍的數據可以與所述平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離與空間光調製器7在分光稜鏡III8水平向左方向的相等的兩個距離信息相互任意組合)。
[0006]本實用新型的工作原理是:
[0007]該種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置中，光束從半導體雷射器I射出，通過顯微物鏡空間濾波器2的濾波擴束後，被準直透鏡3準直成平面光波，平面光波通過分光稜鏡I 4的分光作用分為兩束，一束透射光經過分光稜鏡II 6和平面反射鏡5及分光稜鏡IV 9的三次反射後到達光電稱合器件10的表明形成參考光；分光稜鏡I 4處分出的另一路反射光經過分光稜鏡III 8和空間光調製器7兩次反射後再透射過分光稜鏡IV 9到達光電耦合器件10形成物光與參考光產生幹涉條紋。
[0008]本實用新型所述構成元件均為市售產品。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]通過本實用新型的實施，只需要簡單的實驗器材如雷射器、分光稜鏡和平面反射鏡及光電耦合器件就能對渦旋光束的拓撲電荷數進行測定，對實驗條件和器材沒有特殊要求，解決了目前需要一些特殊器材如Dove稜鏡，多孔幹涉儀，角向幹涉儀，弱隨機散射屏等不常見的器材或設備的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的實驗裝置圖；
[0012]圖中各標號:1為半導體雷射器、2為顯微物鏡空間濾波器、3為準直透鏡、4為分光稜鏡1、5為平面反射鏡、6為分光稜鏡I1、7為空間光調製器、8為分光稜鏡111、9為分光稜鏡IV、10為光電稱合器件。
【具體實施方式】
[0013]實施例1:如圖1所示，一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，包括半導體雷射器1、顯微物鏡空間濾波器2、準直透鏡3、分光稜鏡I 4、平面反射鏡5、分光稜鏡II 6、空間光調製器7、分光稜鏡III 8、分光稜鏡IV 9以及光電稱合器件10 ;其中半導體雷射器I距顯微物鏡空間濾波器2為0.15m，準直透鏡3的前焦面恰好位於顯微物鏡空間濾波器2的出瞳位置,分光稜鏡I 4距準直透鏡3為0.08m,分光稜鏡I 4與分光稜鏡II 6在同一條水平線上,分光稜鏡I 4與分光稜鏡III 8在同一條垂直線上,分光稜鏡III8與分光稜鏡IV 9在同一條水平線上，分光稜鏡II 6與分光稜鏡IV 9在同一條垂直線上，分光稜鏡I 4、分光稜鏡II 6、分光稜鏡III 8和分光稜鏡IV 9在光學平臺上構成一個矩形光路，平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離為0.03m，空間光調製器7在分光稜鏡III 8水平向左方向的距離為0.03m，光電耦合器件10在分光稜鏡IV 9水平向右方向的距離為0.1m0
[0014]所述平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離與空間光調製器7在分光稜鏡III 8水平向左方向的距離相等。
[0015]實施例2:如圖1所示，一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，包括半導體雷射器1、顯微物鏡空間濾波器2、準直透鏡3、分光稜鏡I 4、平面反射鏡5、分光稜鏡II 6、空間光調製器7、分光稜鏡III 8、分光稜鏡IV 9以及光電稱合器件10 ;其中半導體雷射器I距顯微物鏡空間濾波器2為0.16m，準直透鏡3的前焦面恰好位於顯微物鏡空間濾波器2的出瞳位置,分光稜鏡I 4距準直透鏡3為0.1Om,分光稜鏡I 4與分光稜鏡II 6在同一條水平線上,分光稜鏡I 4與分光稜鏡III 8在同一條垂直線上,分光稜鏡III8與分光稜鏡IV 9在同一條水平線上，分光稜鏡II 6與分光稜鏡IV 9在同一條垂直線上，分光稜鏡I 4、分光稜鏡II 6、分光稜鏡III 8和分光稜鏡IV 9在光學平臺上構成一個矩形光路，平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離為0.04m，空間光調製器7在分光稜鏡III 8水平向左方向的距離為0.04m，光電耦合器件10在分光稜鏡IV 9水平向右方向的距離為0.12m。
[0016]所述平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離與空間光調製器7在分光稜鏡III 8水平向左方向的距離相等。
[0017]實施例3:如圖1所示，一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，包括半導體雷射器1、顯微物鏡空間濾波器2、準直透鏡3、分光稜鏡I 4、平面反射鏡5、分光稜鏡II 6、空間光調製器7、分光稜鏡III 8、分光稜鏡IV 9以及光電稱合器件10 ;其中半導體雷射器I距顯微物鏡空間濾波器2為0.2m，準直透鏡3的前焦面恰好位於顯微物鏡空間濾波器2的出瞳位置,分光稜鏡I 4距準直透鏡3為0.15m,分光稜鏡I 4與分光稜鏡II 6在同一條水平線上,分光稜鏡I 4與分光稜鏡III 8在同一條垂直線上,分光稜鏡III 8與分光稜鏡IV 9在同一條水平線上,分光稜鏡II 6與分光稜鏡IV 9在同一條垂直線上,分光稜鏡I 4、分光稜鏡II 6、分光稜鏡III 8和分光稜鏡IV 9在光學平臺上構成一個矩形光路，平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離為0.05m,空間光調製器7在分光稜鏡
III8水平向左方向的距離為0.05m，光電耦合器件10在分光稜鏡IV 9水平向右方向的距離為 0.15m。
[0018]實施例4:如圖1所示,一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，包括半導體雷射器1、顯微物鏡空間濾波器2、準直透鏡3、分光稜鏡I 4、平面反射鏡5、分光稜鏡II 6、空間光調製器7、分光稜鏡III 8、分光稜鏡IV 9以及光電稱合器件10 ;其中半導體雷射器I距顯微物鏡空間濾波器2為0.15m,準直透鏡3的前焦面恰好位於顯微物鏡空間濾波器2的出瞳位置,分光稜鏡I 4距準直透鏡3為0.08m,分光稜鏡I 4與分光稜鏡II 6在同一條水平線上,分光稜鏡I 4與分光稜鏡III 8在同一條垂直線上,分光稜鏡III 8與分光稜鏡IV 9在同一條水平線上,分光稜鏡II 6與分光稜鏡IV 9在同一條垂直線上,分光稜鏡I 4、分光稜鏡II 6、分光稜鏡III8和分光稜鏡IV 9在光學平臺上構成一個矩形光路,平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離為0.035m,空間光調製器7在分光稜鏡III8水平向左方向的距離為0.035m，光電耦合器件10在分光稜鏡IV 9水平向右方向的距離為
0.1lm0
[0019]所述平面反射鏡5在分光稜鏡II 6垂直向上方向的距離與空間光調製器7在分光稜鏡III 8水平向左方向的距離相等。
[0020]各器件參數為:
[0021]半導體雷射器I波長532.8nm ;
[0022]顯微物鏡空間濾波器2放大倍率40 ;針孔尺寸15 /Jm ；
[0023]準直透鏡3焦距800_ ；
[0024]分光稜鏡分光比50:50 ;
[0025]空間光調製器7 為 H0L0EYE LC-R2500 ；
[0026]光電耦合器件為MicroView MVC3000, 2048 1536i5fps, CMOS ;或者為 TheImaging Source DMK 23U445,1280 x 960@30fps，CCD。
[0027]上面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，其特徵在於:包括半導體雷射器(I)、顯微物鏡空間濾波器(2)、準直透鏡(3)、分光稜鏡I (4)、平面反射鏡(5)、分光稜鏡II (6)、空間光調製器(7)、分光稜鏡111(8)、分光稜鏡IV(9)以及光電耦合器件(10);其中半導體雷射器(I)距顯微物鏡空間濾波器(2)為0.15m-0.2m，準直透鏡(3)的前焦面恰好位於顯微物鏡空間濾波器(2)的出瞳位置，分光稜鏡I (4)距準直透鏡(3)為0.08m-0.15m,分光稜鏡I (4)與分光稜鏡II (6)在同一條水平線上,分光稜鏡I (4)與分光稜鏡111(8)在同一條垂直線上，分光稜鏡111(8)與分光稜鏡IV(9)在同一條水平線上，分光稜鏡II (6)與分光稜鏡IV (9)在同一條垂直線上,分光稜鏡I (4)、分光稜鏡II (6)、分光稜鏡111(8)和分光稜鏡IV(9)在光學平臺上構成一個矩形光路，平面反射鏡(5)在分光稜鏡II(6)垂直向上方向的距離為0.03m-0.05m,空間光調製器(7)在分光稜鏡III(8)水平向左方向的距離為0.03m-0.05m，光電耦合器件(10)在分光稜鏡IV (9)水平向右方向的距離為0.lm-0.15m。
2.根據權利要求1所述的基於改進型馬赫曾德幹涉儀測定渦旋光束拓撲電荷數的裝置，其特徵在於:所述平面反射鏡(5)在分光稜鏡II (6)垂直向上方向的距離與空間光調製器(7)在分光稜鏡III (8)水平向左方向的距離相等。
【文檔編號】G01J11/00GK203811282SQ201420170192
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】王林, 袁操今, 馮少彤, 李重光, 趙應春, 張秀英 申請人:昆明理工大學