檢測(cè)渦旋光束拓?fù)浜傻姆椒ㄓ泻芏啵饕譃槟J睫D(zhuǎn)換法、干涉法和衍射法。模式轉(zhuǎn)換法中的透鏡法是渦旋光束通過透鏡之后,l階的渦旋光束會(huì)轉(zhuǎn)化成|l|個(gè)二次一級(jí)渦旋實(shí)現(xiàn)對(duì)渦旋光束拓?fù)浜傻臏y(cè)量。干涉法中渦旋光束與球面波干涉時(shí),干涉圖具有l(wèi)個(gè)螺旋臂。理想情況下,點(diǎn)光源發(fā)出的光即為球面波,它的等相位面為球面。渦旋光束與球面波在相同傳播方向上的電場(chǎng)表示分別可以簡(jiǎn)化為(假設(shè)兩光束振幅一致):E1=Aexp(ilθ)

,則兩光束的干涉疊加光強(qiáng)為:

螺旋臂l的數(shù)目代表拓?fù)浜傻臄?shù)目,旋轉(zhuǎn)方向代表拓?fù)浜傻恼?fù)。
渦旋光束與平面波干涉時(shí),渦旋光束與平面波在相同傳播方向上的電場(chǎng)表示分別可以簡(jiǎn)化為

l是渦旋光束的拓?fù)浜桑瑒t兩光束的干涉疊加光強(qiáng)為:

叉形光柵的分叉數(shù)目代表拓?fù)浜傻臄?shù)目,叉形取向方向代表拓?fù)浜傻恼?fù)。
渦旋光束與其共軛光波在相同傳播方向上的電場(chǎng)表示分別可以簡(jiǎn)化為:

則兩光束的干涉疊加光強(qiáng)為:

該方法是把渦旋光束分成兩束,在其中一路光路中加入道威棱鏡(Dove Prism)得到渦旋光束的共輒,干涉圖的光瓣數(shù)目表示渦旋光束的拓?fù)浜蓴?shù)。[1]鄒文康等人[2]將周期漸變型光柵的漸變性與環(huán)形光柵的完全對(duì)稱性相結(jié)合,對(duì)環(huán)形光柵的結(jié)構(gòu)附加周期漸變性并進(jìn)行優(yōu)化,研制了一種用于渦旋光束高階拓?fù)浜蓴?shù)測(cè)量的新型環(huán)形漸變型光柵,渦旋光束準(zhǔn)直投射至環(huán)形漸變光柵形成遠(yuǎn)場(chǎng)衍射圖案,其變化規(guī)律精準(zhǔn)地對(duì)應(yīng)渦旋光束軌道角動(dòng)量狀態(tài)。張雪[3]提出了一種基于多面錐形鏡來測(cè)量渦旋光束的拓?fù)浜傻姆椒ā⑤x等人采用正反渦旋的兩束拉蓋爾高斯渦旋光束干涉后的光強(qiáng)分布圖得到拓?fù)浜尚畔ⅲ芯勘砻鳎ㄟ^加入道威棱鏡,可以得到明顯的干涉光斑,干涉后分立光斑的個(gè)數(shù)為拓?fù)潆姾蓴?shù)的兩倍,直徑方向的暗紋數(shù),與拓?fù)潆姾蓴?shù)相吻合。
大多數(shù)的傳統(tǒng)渦旋光束拓?fù)浜芍禍y(cè)量方法要求渦旋光束具有一定的穩(wěn)定傳輸特性,而完美渦旋光束多在SLM的傅里葉平面上產(chǎn)生,因此會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)測(cè)量方法難以對(duì)完美渦旋光束的拓?fù)浜芍颠M(jìn)行測(cè)量。任斐斐等人[7]提出了一種同軸干涉測(cè)定方法,其基本思路是利用一個(gè)空間光調(diào)制器同時(shí)調(diào)制產(chǎn)生完美渦旋光與球面波,調(diào)制球面波的發(fā)散角使兩者發(fā)生干涉,利用干涉條紋數(shù)來實(shí)現(xiàn)拓?fù)浜蓴?shù)的直接快速測(cè)定。
我們利用MAGICHOLO光場(chǎng)調(diào)控軟件,分別通過疊加軸錐和像散測(cè)出渦旋光的拓?fù)浜桑灿脺u旋光分別與平面波、球面波干涉來測(cè)拓?fù)浜伞?/p>

渦旋光疊加軸錐測(cè)拓?fù)浜?/span>

渦旋光疊加像散測(cè)拓?fù)浜?/span>

渦旋光與平面波干涉測(cè)拓?fù)浜?/span>

渦旋光與球面波干涉測(cè)拓?fù)浜?/span>