製作軌道角動量和光柵,以及多個(ge) 光束相互疊加的方法
液晶空間光調製器由像素構成,每個(ge) 像素都能實現0到2pi的相位的調製量。當空間光調製器加載光柵圖時能夠實現光束偏轉,也可以
疊加螺旋相位的圖,產(chan) 生軌道角動量,下文就是介紹了三種方法:1. 產(chan) 生單個(ge) 光柵,2. 軌道角動量,3. 多個(ge) 光束疊加。
Matlab下8bit圖片的單個(ge) 像素表示範圍可以是0-255之間的整數,也可以是0-1之間的小數,因為(wei) 0-1表示有更加方便,所以下麵都是
采用這種方法,即0對應相位延遲量為(wei) 零,1對應相位延遲量為(wei) 2pi。
光柵製作單個(ge) 光斑
方法1:易於(yu) 控製X和Y方向的周期數量
%% 光柵
% X和Y方向的斜麵,取值範圍0-1
[x, y]= meshgrid(linspace(0, 1, 512));
% 光柵的數量
M = 3;
N = 4;
% 疊加光柵後,X方向周期為(wei) 3,Y方向周期為(wei) 4
z = M*x+N*y;
z = mod(z, 1);
imshow(z);
方法2:對光柵偏轉的角度大小更加方便
%% 直接輸入偏轉角度,計算光柵
theta = pi/6;
% X方向周期為(wei) cos(tehta)
% Y方向周期為(wei) sin(theta)
z = x/cos(theta)+y/sin(theta);
z = mod(z, 1);
imshow(z);
軌道角動量製作
沒有傾(qing) 斜的角動量
%% 因為(wei) 要建立極坐標,將圖片中心作為(wei) 原點
[x, y] = meshgrid(-255:256);
polar = x+1i*y;
r = abs(polar);
fai = angle(polar);
fai = mat2gray(fai);
N = 3; % 軌道角動量大小
fai = mod(N*fai, 1);
imshow(fai)
帶傾(qing) 斜的角動量
% 直接在光斑上疊加光柵
% z表示光柵,fai是角動量
guidao = z+fai;
guidao = mod(guidao, 1);
imshow(guidao);
多個(ge) 光斑疊加
每個(ge) 光斑都使用E指數的形式表示,多個(ge) 光斑疊加後相位部分,這裏以兩(liang) 個(ge) 軌道角動量疊加為(wei) 例
%% 多個(ge) 光斑疊加
M = 2;
S1 = exp(1i*2*pi*(-M*fai))+exp(1i*2*pi*(M*fai));
phase = angle(S1);
% phase的範圍是-pi到pi之間
% -pi對應圖片的0值,pi對應圖片中的1值
% 因此采用下麵方法進行歸一化
phase = (phase + pi)/2/pi;
phase = phase/2;
imshow(phase);
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