林旭靖，陳潤(rùn)東，陳偉成，謝嘉寧，蘇志錕

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院光電信息工程系，廣東 佛山 528000）

1 Sagnac偏振干涉實(shí)驗(yàn)原理

如圖1所示，He-Ne激光器發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)1/4波片和半波片后形成水平線(xiàn)偏振光，再經(jīng)過(guò)偏振分束器后分為水平線(xiàn)偏振光和垂直線(xiàn)偏振光。其中水平線(xiàn)偏振光路線(xiàn)M3M2SVPPQWPHWPQWPM1PBS，垂直線(xiàn)偏振光路線(xiàn)經(jīng)過(guò)M1QWPSVPPM2M3PBS。最后兩束光在PBS處合為一束光輸出。輸出的光再經(jīng)過(guò)衰減器和偏振器后用CCD對(duì)圖像進(jìn)行讀取。

圖1 Sagnac偏振干涉儀光路圖

2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

圖2 當(dāng)=且=0時(shí)，m=3，4，5，8生成的光強(qiáng)分布

如圖2所示，其中圖片中的箭頭符號(hào)表示線(xiàn)偏振器的偏振方向。當(dāng)光路中沒(méi)有加線(xiàn)偏振器時(shí)，形成的是一個(gè)圓形渦旋光束，隨著渦旋光束拓?fù)浜蓴?shù)的增加，整個(gè)光斑的形狀隨之增加，渦旋光束的暗核大小也隨之變大；當(dāng)光路中加入的線(xiàn)偏振器水平或者垂直時(shí)，CCD測(cè)得的是一個(gè)個(gè)亮斑，亮斑的數(shù)量為2m個(gè)，并且光斑的形狀和中間暗核也隨著拓?fù)浜蓴?shù)m的增加而增加。偏振光與偏振器的偏振方向的夾角越大，其投影到偏振方向的能量越小，因此，測(cè)得的圖像是一個(gè)個(gè)亮斑。

3 結(jié)語(yǔ)

本文的重點(diǎn)是應(yīng)用Sagnac偏振干涉儀對(duì)渦旋的光束的拓?fù)浜蓴?shù)測(cè)量方法進(jìn)行研究。由于光路的散射和損耗等實(shí)驗(yàn)誤差，使得測(cè)試出來(lái)的渦旋光束和亮斑的光強(qiáng)分布不均勻，而且周?chē)€有很多的雜光，這是本實(shí)驗(yàn)的不足之處。