如圖6(a)所示，做一個(gè)90°的空心圓弧，根據(jù)惠更斯-菲涅爾原理，當(dāng)攜帶有不同拓?fù)潆姾蓴?shù)的渦旋光束通過(guò)這個(gè)縫隙時(shí)會(huì)發(fā)生不一樣的衍射，導(dǎo)致在后面的平板上形成的焦點(diǎn)的位置發(fā)生偏移。焦點(diǎn)的偏移量與拓?fù)潆姾蓴?shù)的關(guān)系如圖6(b)所示[20]。因此，我們可以根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量來(lái)得到拓?fù)潆姾蓴?shù)的大小的正負(fù)。

4.4 像散聚焦法

當(dāng)渦旋光束通過(guò)一個(gè)傾斜6°的雙凸透鏡時(shí)會(huì)形成幾個(gè)離散的光斑，光斑的個(gè)數(shù)為拓?fù)潆姾蓴?shù)加1，光斑的傾斜角度與拓?fù)潆姾蓴?shù)的正負(fù)相關(guān)[21]。因此，我們可以通過(guò)觀察光斑的個(gè)數(shù)和傾斜角度來(lái)檢測(cè)渦旋光束。圖6(c)表示的是檢測(cè)拓?fù)潆姾蓴?shù)為3的示意圖。

4.5 漸變周期光柵法

圖7.漸變周期光柵法 

北京理工大學(xué)的一個(gè)課題組做了如圖7(a)和(b)所示的漸變周期的光柵[22]，當(dāng)渦旋光束通過(guò)這個(gè)光柵時(shí)會(huì)產(chǎn)生和通過(guò)雙凸透鏡時(shí)一樣的光斑，如圖7(c)所示，光斑的個(gè)數(shù)依然為拓?fù)潆姾蓴?shù)加1，光斑的傾斜角度與拓?fù)潆姾蓴?shù)的正負(fù)相關(guān)。因此，我們可以通過(guò)觀察透過(guò)光柵后光斑的個(gè)數(shù)和傾斜角度來(lái)檢測(cè)渦旋光束。

5.總結(jié)

展望本文首先對(duì)光學(xué)渦旋進(jìn)行簡(jiǎn)介，然后介紹了基于空間光和基于全光纖結(jié)構(gòu)的生成方法，最后介紹了幾種常見(jiàn)的檢測(cè)方法。對(duì)于渦旋光的生成，目前大部分的研究都集中在拓?fù)潆姾蓴?shù)為1的渦旋光，生成的模式純度也有待提高。高階數(shù)、高模式純度的渦旋光束的生成還有待進(jìn)一步研究。對(duì)于渦旋光的檢測(cè)，目前實(shí)驗(yàn)室中使用的最多的還是用干涉法進(jìn)行檢測(cè)，使用這種方法進(jìn)行檢測(cè)不像其它檢測(cè)方法一樣需要使用特制的透鏡或者光柵，但是它也有很多局限，比如，干涉法不能檢測(cè)非整數(shù)階的渦旋光束，也不能檢測(cè)脈沖形式的渦旋光束，因?yàn)閮蓚�(gè)脈沖光束進(jìn)行干涉時(shí)，空間上可以重疊，但時(shí)間上不一定能重疊，所以不一定能形成干涉條紋。當(dāng)然，其它檢測(cè)方法也不能檢測(cè)非整數(shù)階的渦旋光束，新型的檢測(cè)方法還有待研究。