SLM相位调制特性对产生光学涡旋的影响.pdf

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1、第27卷第4期山东建筑大学学报V01．27No．42012焦8月JOURNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSITYAug．2012文章编号：1673—7644(2012)04—0369—04SLM相位调制特性对产生光学涡旋的影响刘轩，张宁玉(山东建筑大学理学院，山东济南250101)摘要：利用基于空间光调制器(SLM)的动态全息技术，能够产生高轨道角动量的光学涡旋，在光学微操纵中具有更大的优势。针对动态全息技术产生的光学涡旋存在强度调制这一现象进行了研究，通过分析SLM的相位调制机制，主要讨论了SLM的相位调制范围对产生光学涡旋的影响，结果

2、表明：SLM的相位调制范围偏离理想值是产生光学涡旋存在强度调制的原因；SLM相位调制范围与产生的光学涡旋场强度对比度在一定范围内基本成线性关系。对光学涡旋场的最大、最小强度变化情况也做了讨论关键词：光学涡旋；空间光调制器(SLM)；相位调制中图分类号：0439文献标识码：AInfluencesofSLMphasemodulationpropertiesonthegenerationofopticalvorticesLIUXuan，ZHANGNing-yu(SchoolofScience，ShandongJianzhuUniversity，Jinan25010

3、1，China)Abstract：Byusingdynamicholographictechnologybasedonspatiallightmodulator(SLM)，anopticalvortexcanbegeneratedwithveryhighorbitalangularmomentum，whichhasgreateradvantagesinopticalmicro—manipulation．Thispaperproposestoresearchthereasonsforthegeneratedopticalvortexofintensitymod

4、ulation．ThroughtheanalysisofSLM’Sphasemodulationmechanism，theinfluencesoftheSLM’Sphasemodulationrangeareinvestigatedonthegenerationofopticalvortices．TheresultsshowthatthedeviationfromtheSLM’Sidealphasemodulationrangeresultsintheintensitymodulationoftheopticalvortices．TheSLM’Sphasem

5、odulationrangehasthebasiclinearrelationshipwiththeintensitycontrastoftheopticalvorticeswithinacertainrange．Themaximumandminimumintensitychangesoftheopticalvorticesarealsodiscussed．Keywords：opticalvortices；spatiallightmodulator(SLM)；phasemodulation有方向角相位因子exp(湘)，使得每个光子具有z}i0引言的轨道角动量

6、(z是绕波阵面环转一周后相位变化2,tr的倍数，也叫做拓扑荷)，当聚焦到足够的强度，光学涡旋(opticalvortices)是应用在新型光镊可以形成环形光阱捕陷微粒，同时传递轨道角动量技术中的一种特殊光场，在光学微操纵上比普通激给光阱中的粒子【1I2J，使其沿环旋转起来。光学涡光束有更大的优势。这种光束最奇特的地方是都具旋用在光镊技术中比普通激光束具有更强的轴向捕收稿日期：2011—07—19基金项目：住房和城乡建设部研究开发项目(2010一K4—15)作者简介：刘轩(1979一)，男，山东临沂人，讲师，硕士，主要从事光学信息处理的研究工作．E-mail：

7、liuxuan@sdjzu．edu．cn．370山陷力，捕陷相同的微粒只需更小的激光功率，能这里a=T／v，一般情况下电压的取值范围较够减小捕陷微粒受到破坏的危险性，另外在制作微小，D与是基本成线性关系的，所以能够通过灰度型马达、导引原子s．等方面光学涡旋也有广泛的编码各像素的电压。应用前景。由于光学涡旋都具有方向角相位因子由于能够将光子的轨道角动量传递给光阱中的exp()，通常可以表示为：粒子，所以获得高f值的光学涡旋具有更高的实用lf，z()=u(r，z)e-ikze“(3)价值。现在许多方法产生的光学涡旋z值都较小，其中：是环绕光轴的极角；u(r，)是

8、光场在此一般只能在1到8之间¨l2l6J。一种新的有