基于Gerchberg—Saxton相位恢复算法改进的涡旋光束生成

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王由平郑明杰陈大强
福建师范大学光电与信息工程学院，福建福州３５０００７
摘要随着液晶空间光调制器的广泛应用，利用液晶空间光调制器生成涡旋光束的方法越来越实用。由于反射式液
ＷａｎｇＹｏｕｐｉｎｇＺｈｅｎｇＭｉｎｇＪｉｅＣｈｅｎＤａｑｉａｎｇ
ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｏｔｏｎｉｃａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ３５０００７，Ｃｈｉｎａ
ｒｅｌｅｆｃｔｉｖｅｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｓｐａｔｉａｌｌｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅｑｕａｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｖｏｒｔｅｘｂｅａｍｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅｒｅｌｅｆｃｔｉｖｅｌｉｑｕｉｄ
徽与光电字学进展
５２，１００７０１（２０１５）
Ｌａｓｅｒ＆Ｏｐｔｏｅ１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓＰｒｏｇｒｅｓｓ
＠２０１５｛中国激光》杂志社
基于Ｇｅｒｃｈｂｅｒｇ — Ｓａｘｔ０ｎ相位恢复算法改进的涡旋光束生成
晶空间光调制器制作工艺的缺陷，使得生成出来的涡旋光束质量并不是十分完美的。就反射式液晶空间光调制器这
一
缺陷提出了一种基于Ｇｅｒｃｈｂｅｒｇ— Ｓａｘｔｏｎ（ＧＳ）相位恢复算法的像差补偿方法，通过像差补偿使得反射式液晶空间
ｄｏｉ：】０．wk.baidu.com３７８８／Ｉ０Ｐ５２．】００７０】
文献标识码Ａ
ＩｍｐｒｏｖｅｄＶｏｒｔｅｘＢｅａｍｓＧｅｎｅｒａｔｅｄＢａｓｅｄｏｎＧｅｒｃｈｂｅｒｇ－・ＳａｘｔｏｎＰｈａｓｅＲｅｔｒｉｅｖａｌＡｌｇｏｒｉｔｈｍ
ｐｈａｓｅｒｅｔｒｉｅｖａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｉｓｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ，ａｆｔｅｒｔｈｉｓａｂｅｒｒａｔｉｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙ
ｍｏｄｕｌａｔｏｒｔｏｇｅｎｅｒａｔｅａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｐｅｒｆｅｃｔｖｏｒｔｅｘｂｅａｍｓｉｓｅｘｐｌａｉｎｅｄｉｎｔｈｅｏｒｙ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＦｏｕｒｉｅｒｏｐｔｉｃｓ；ｓｐｉｒａｌｐｈａｓｅ；ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；Ｇｅｒｃｈｂｅｒｇ—Ｓａｘｔｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｒｅｌｅｃｆｔｉｖｅ
ｃｙｓｒｔａｌｓｐａｔｉａｌｌｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｏｒｉｓｎｏｔｐｅｒｆｅｃｔ．ＡｎａｂｅｒｒａｔｉｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＧｅｒｃｈｂｅｒｇ — Ｓａｘｔｏｎ（ＧＳ）
（ｓｙｍｍｅｔｙ）ｒｏｆｔｈｅｖｏｔｅｒｘｂｅａｍｓｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｆｕｔｈｒｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｒｅｌｆｅｃｔｉｖｅｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｓｐａｔｉａｌｌｉｇｈｔ
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光调制器生成出来的涡旋光束质量（对称性）得到提高，进而从理论上说明了反射式液晶空间光调制器生成各种完美
环形光的方法。
关键词傅里叶光学；螺旋相位；像差补偿；Ｇｅｒｃｈｂｅｒｇ — ｓａｘｔ０ｎ算法；反射式液晶空间光调制器中图分类号０４３６