分数阶涡旋光其拓扑荷为分数、拥有独特的径向缺口且具有更多的控制参数，因而受到了越来越多的关注。基于衍射积分理论推导出分数阶涡旋光的光场表达式，利用MATLAB软件对其光强分布和相位分布进行了仿真研究。仿真结果表明，光斑的径向缺口大小与拓扑荷值小数部分有关，拓扑荷值小数部分越接近半整数，径向缺口越明显；随着拓扑荷整数部分的增大，光斑半径也增大。文章采用反射式纯相位型液晶空间光调制器产生多个拓扑荷为半整数的涡旋光进行实验验证，图像传感器采集到的传输光斑与理论仿真结果一致。
分数阶涡旋光 拓扑荷 径向缺口 空间光调制器 fractional vortex topological charge radial notch spatial light modulator
针对三维光栅测量中难以有效设置光栅节距实现高精度测量的问题, 提出了一种节距自适应三维目标光栅测量方法, 其实现过程如下: 首先基于大节距光栅获取物体的轮廓; 然后采用非联通区域划分法, 按轮廓对目标区域进行划分, 再分区调整光栅节距, 进行二次投影; 最后依据光栅节距按区域重建, 实现三维目标高精度测量。仿真结果表明, 与传统四步相移法相比, 该方法通过自适应调整光栅节距, 使测量精度提高了6.78%, 表明该方法能较好地实现三维目标的精确测量, 具有较高的实用价值。
三维测量 光栅节距 自适应 区域划分 three-dimensional measurement grating pitch adaptive region division
1 南京邮电大学光电工程学院,南京 210046
2 南京邮电大学光电工程学院,南京 210046:
涡旋光束携带的轨道角动量可以传递给粒子实现对粒子的微操控, 利用轨道角动量可以对信息进行编码实现自由空间光通信, 因而涡旋光的传输特性成为了近年来的研究热点。根据ABCD光学矩阵原理对双涡旋光束的光强表达式进行了推导, 利用MATLAB软件对内外环拓扑荷值为整数且保持不变的双涡旋光束传输特性进行了仿真研究。实验结果表明, 传输过程中光斑中心的暗核能够完整地保留下来, 且不会影响涡旋光束的轨道角动量。这表明双涡旋光束在传输过程中具有稳定性, 适用于自由空间的光学通信系统。
双涡旋光束 传输特性 光强分布 稳定性 double-vortex beam propagation characteristic light distribution stability
