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。而π的模式转换器和道威棱镜一样可以将任何模式转换为它本身的镜像。
具有轨道角动量的光束的相干条件
一束纯粹的偏振光在时间和空间上是不连续的,这也就是说我们可以使从白炽灯发出来
的光偏振。由于螺旋相位波阵面的相位围绕相位奇点连续变化,所以具有轨道角动量的光和
白炽灯发出来的光不一样。让一个空间不连续扩展光源照射在一块螺旋相位阶梯板上,如图
15所示。实验结果表明透射光束被分成了多个环形区域。半径较小的区域能够通过螺旋相
位阶梯板透射一系列的光线,从而导致远场的光学漩涡区域彼此没有连续性,这就是说这一
区域的时间平均强度不为零。而且这一区域每个光子的方位角能量额动量与区域的半径成正
比,就好像一个实心体一样。在半径相对交大的区域,由每个源产生的螺旋波阵面相似,而
且每个光子的方位角能量和动量和区域半径成反比。从以上实验结果我们可以看出,判断一
个光源是否具有空间连续性可以通过观察它产生的光学漩涡在轴上的强度是否为零来进行
判断,为零则代表具有空间连续性,不为零则代表不具有空间连续性
f图16空间不连续扩展光源照射螺旋相位阶梯平板产生轴上强度不为零的漩涡光束
即使光源是连续的,它也会有很宽的光谱范围。众所周知白光的干涉条纹可见度为零,
这是由于白光中的不同波长的单色光在不同位置处发生干涉相消,导致干涉场一片均匀。白
光的小孔衍射图样的颜色非常丰富。把螺旋相位阶梯板的高度设计成只适合单一波长的光,
所以它的工作范围仅仅是一束单色光。与此类似,如果在叉形衍射光栅中引入一个角色散,
也就是说它对不同波长的光的角色散大小不一样。在以上的光学设计的情况下,不同波长的
光学漩涡就会按照从空间上按照蓝绿色、洋红色、黄色的过渡方式进行分离。上述空间角度
的偏移也可以用棱镜进行补偿。最终得到的结果是,每一个拥有螺旋波阵面的不同波长的光
被聚焦在同一点,如图16所示
图15用光谱范围很大的光源照射叉形衍射光栅获得白光漩涡
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