制作軌道角動(dòng)量和光柵涌韩,以及多個(gè)光束相互疊加的方法
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液晶空間光調(diào)制器由像素構(gòu)成,每個(gè)像素都能實(shí)現(xiàn)0到2pi的相位的調(diào)制量堕油。當(dāng)空間光調(diào)制器加載光柵圖時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)光束偏轉(zhuǎn),也可以
疊加螺旋相位的圖砚蓬,產(chǎn)生軌道角動(dòng)量圣勒,下文就是介紹了三種方法:1. 產(chǎn)生單個(gè)光柵,2. 軌道角動(dòng)量攘须,3. 多個(gè)光束疊加漆撞。
Matlab下8bit圖片的單個(gè)像素表示范圍可以是0-255之間的整數(shù),也可以是0-1之間的小數(shù)于宙,因?yàn)?-1表示有更加方便浮驳,所以下面都是
采用這種方法,即0對(duì)應(yīng)相位延遲量為零捞魁,1對(duì)應(yīng)相位延遲量為2pi至会。
光柵制作單個(gè)光斑
方法1:易于控制X和Y方向的周期數(shù)量
%% 光柵
% X和Y方向的斜面,取值范圍0-1
[x, y]= meshgrid(linspace(0, 1, 512));
% 光柵的數(shù)量
M = 3;
N = 4;
% 疊加光柵后谱俭,X方向周期為3奉件,Y方向周期為4
z = M*x+N*y;
z = mod(z, 1);
imshow(z);
方法2:對(duì)光柵偏轉(zhuǎn)的角度大小更加方便
%% 直接輸入偏轉(zhuǎn)角度宵蛀,計(jì)算光柵
theta = pi/6;
% X方向周期為cos(tehta)
% Y方向周期為sin(theta)
z = x/cos(theta)+y/sin(theta);
z = mod(z, 1);
imshow(z);
軌道角動(dòng)量制作
沒有傾斜的角動(dòng)量
%% 因?yàn)橐O坐標(biāo),將圖片中心作為原點(diǎn)
[x, y] = meshgrid(-255:256);
polar = x+1i*y;
r = abs(polar);
fai = angle(polar);
fai = mat2gray(fai);
N = 3; % 軌道角動(dòng)量大小
fai = mod(N*fai, 1);
imshow(fai)
帶傾斜的角動(dòng)量
% 直接在光斑上疊加光柵
% z表示光柵瓶蚂,fai是角動(dòng)量
guidao = z+fai;
guidao = mod(guidao, 1);
imshow(guidao);
多個(gè)光斑疊加
每個(gè)光斑都使用E指數(shù)的形式表示糖埋,多個(gè)光斑疊加后相位部分,這里以兩個(gè)軌道角動(dòng)量疊加為例
%% 多個(gè)光斑疊加
M = 2;
S1 = exp(1i*2*pi*(-M*fai))+exp(1i*2*pi*(M*fai));
phase = angle(S1);
% phase的范圍是-pi到pi之間
% -pi對(duì)應(yīng)圖片的0值窃这,pi對(duì)應(yīng)圖片中的1值
% 因此采用下面方法進(jìn)行歸一化
phase = (phase + pi)/2/pi;
phase = phase/2;
imshow(phase);
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