一种实现光学焦场自旋方向三维可控的装置和方法

    公开(公告)号:CN109283673A

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201811088047.2

    申请日:2018-09-18

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种实现光学焦场自旋方向三维可控的装置和方法。该装置由激光器、半波片、偏振片、1/4波片、透镜、平面镜、空间光调制器、空间滤波器、分束器和高数值孔径物镜组成。该方法将光学焦场拆解为三个沿着特定方向振动的电偶极子,利用电偶极子辐射场逆推方法计算出光场在入射光瞳面的分布,并利用具有两个不同颜色通道的空间光调制器所构成的任意矢量光场生成系统产生所需的入射光场,之后在高数值孔径物镜的聚焦下,将在物镜的焦点附近区域生成自旋方向可控且尺寸在衍射极限的光学焦场。该方法不但能够控制光学焦场的自旋方向,而且能够对光学焦场的椭球率和取向角进行有效的调控。

    一种操控粒子做非对称的自旋和轨道运动的装置及方法

    公开(公告)号:CN108415176A

    公开(公告)日:2018-08-17

    申请号:CN201810115637.3

    申请日:2018-02-05

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种操控粒子做非对称的自旋和轨道运动的装置及方法。本发明的方法为:一束线偏振高斯激光光束依次经过一组透镜组合后准直扩束;随后利用矢量光场生成装置,产生幂指数角向变化的矢量光场,再经过一个高数值孔径物镜,在焦平面上,光场的线动量和角动量发生改变,与瑞利介质粒子相互作用时,随着线动量和角动量转移到被捕获粒子,使得粒子受到非对称的自旋和轨道力矩,从而实现粒子非对称的自旋运动和轨道运动。本发明具有光路简单、装置结构简单、技术成熟和稳定性强等优点。

    一种偏振度可调的柔性薄膜随机激光器及其制备方法

    公开(公告)号:CN105762634B

    公开(公告)日:2018-08-17

    申请号:CN201610316126.9

    申请日:2016-05-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种偏振度可调的柔性薄膜随机激光器及其制备方法。随机激光器为膜状结构,由聚乙烯醇、多元醇、染料向列相液晶微滴组成,多元醇和染料向列相液晶微滴位于聚乙烯醇构成的薄膜内。本发明基于向列相液晶的光学各向异性,在激光泵浦条件下,通过机械拉伸含染料向列相液晶微滴的聚乙烯醇薄膜,改变向列相液晶分子在聚乙烯醇薄膜中的取向,实现偏振度可调的随机激光出射,且随机激光偏振方向平行于拉伸方向。本发明可以实现随机激光的波长稳定、偏振度连续可调的功能,具有成本低,结构简单,实现方便等特点,在显示、传感器以及偏振光学遥感器的实验室偏振定标和系统级性能检测等方面有较好的应用价值。

    液晶基随机激光器及对其进行光控取向的方法

    公开(公告)号:CN108020948A

    公开(公告)日:2018-05-11

    申请号:CN201711308382.4

    申请日:2017-12-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种液晶基随机激光器及对其进行光控取向的方法,包括两片玻璃基板、染料、液晶微滴和两片麦拉片,两片麦拉片并列平铺在两片玻璃基板之间,且两片麦拉片之间有间隙,两片玻璃基板和两片麦拉片形成两端开口的基盒;液晶微滴和染料混合成均相溶液灌入基盒,形成随机激光器。用某偏振方向的光垂直照射激光器第一基板的表面,并使光斑周期性扫描整个基板表面,期间通过使激光器在平面内做相对运动或通过使用掩膜板的方式,实现对激光器的第一基板内表面的多域光控取向。本发明的液晶基随机激光器光控取向方法,具有可重复性,且可以实现对液晶的多域取向,获得矢量化的随机激光。

    一种光场自旋角动量二维编码装置及其编码方法

    公开(公告)号:CN107526179A

    公开(公告)日:2017-12-29

    申请号:CN201710770090.6

    申请日:2017-08-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种光场自旋角动量二维编码装置及其编码方法,利用单轴晶体实现径向变化杂化偏振矢量光场的横截面上光子自旋角动量的不同二维分布;从光子自旋角动量到数字逻辑“0”、“1”的编码实现。本发明涉及的装置有:沿着光束传播方向由左至右依次设置的单轴晶体、λ/4波片、偏振片、CCD传感器。本发明相比于其他常用的编码方法,具有光路简单,方便可靠,易于调节等优点,在光场通信技术领域具有潜在的应用前景。

    一种生成椭圆偏振矢量光场的装置

    公开(公告)号:CN104777625A

    公开(公告)日:2015-07-15

    申请号:CN201510191949.9

    申请日:2015-04-21

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G02B27/286 G02B27/281 G02B27/283

    Abstract: 本发明公开了一种生成偏振矢量光场的装置及方法,包括光束准直扩束系统,特殊形状矢量光场生成系统和探测系统。该方法在利用空间光调制器生成矢量光场的基础上,通过调节两束相干光的振幅,从而对生成的矢量光场的偏振态进行调控,得到椭圆偏振矢量光场。通过改变两个衰减片的衰减幅度,分别可以生成线偏振矢量光场、椭圆偏振矢量光场和圆偏振涡旋光场。本发明设计相比于其他常用的生成矢量光场的方法,提出了生成一种椭圆偏振矢量光场的方法,椭圆偏振矢量光场在偏振态的空间结构的调控,焦场的构造,瑞利粒子所受光力的操控等方面有着重要的研究意义,是偏振调控问题中的重要组成部分。同时,本发明具有光路简单,技术成熟,稳定性强等优点。

    一种调节线偏振随机激光偏振方向的装置与方法

    公开(公告)号:CN104009387A

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201410271455.7

    申请日:2014-06-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种调节线偏振随机激光偏振方向的装置及方法,该装置包括第一玻璃基板(1)、与第一玻璃基板相对设置的第二玻璃基板(2)、取向膜(3)、液晶(4)、激光染料(5);其中,在玻璃基板(2)内表面上形成取向膜(3)并在不同区域形成不同取向;第一玻璃基板(1)和第二玻璃基板(2)封装成盒,并将向列相液晶(4)和激光染料(5)的混合溶液灌入盒中,密封形成液晶盒。本发明的装置和方法具有易实现、调控方便快速的优点,体积小、易于集成,避免随机激光再经过外加器件调节偏振方向时产生的能量损失,在偏振成像、偏振探测、显示技术等方面有潜在的应用价值。

    一种低限幅阈值的光限幅器

    公开(公告)号:CN103941517A

    公开(公告)日:2014-07-23

    申请号:CN201410146698.8

    申请日:2014-04-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种低限幅阈值的光限幅器,包括扩束准直系统、径向偏振光生成系统和光限幅系统,利用液晶偏振转换器将线偏振激光束转换为径向偏振光束,光束经一个凸透镜聚焦,非线性吸收材料置于透镜焦平面处,利用材料的双光子吸收效应使得透过样品的光强随着入射光强的增加而非线性减小,达到低光强时高透过率而高光强时低透过率的光限幅目的,有效保护人眼和光学元件免受强激光损伤。按本发明设计的光限幅装置,光路简单,器件制着成本低,与现有的光限幅器相比,该新型光限幅器的限幅阈值降低50%左右,更灵敏而高效地保护人眼和光学精密仪器免受强激光损伤。

    偏振方向各异的双面随机激光出射的装置和方法

    公开(公告)号:CN103825163A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410077876.6

    申请日:2014-03-04

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种偏振方向各异的双面随机激光出射的装置和方法,所述装置包括由两片玻璃基板制备而成的盒装结构,以及灌装在盒状结构中的液晶和激光染料;两片玻璃基板内表面都涂有液晶取向剂形成取向膜,对取向膜进行取向,使两块玻璃基板上的取向不同;当泵浦光以一定角度照射到所述盒的一面上,盒的两面都会线偏振的随机激光垂直于盒面方向出射,偏振方向与出射面取向一致。本发明的装置和方法具有简单方便、容易实现、能量损耗小的优点。

    一种可平行于光轴旋转光束的掩模板的设计方法

    公开(公告)号:CN116430584A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310440833.9

    申请日:2023-04-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种可平行于光轴旋转光束的掩模板的设计方法。本发明提出了一种可平行于光轴旋转光束。通过把塑形光束分段,并且分开调制附加傅里叶相移,之后再叠加得到光束的全息图透过率函数,结合全息图透过率函数以及闪耀光栅可得到该可平行于光轴旋转光束的掩模板。利用该掩模板即可生成一种可平行于光轴旋转光束,该技术所产生光束的旋转角度、光束大小、旋转半径均可任意调制,从而实现了粒子纵向微操控。这项技术解决了结构光束无法实现粒子纵向微操控的问题,理论上可以赋予结构光束在三维空间中支持多粒子进行纵向微操控的能力。该技术易于操作和使用,为结构光镊的未来发展提供了巨大的潜力。

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