1.一种利用相位奇点判断拓扑荷数的方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤1,选择n束呈等差数列拉盖尔高斯光束,设定等差为Δ;
步骤2,将分布的n束呈等差数列拉盖尔高斯光束进行叠加产生复合涡旋;
步骤3,将所述复合涡旋进行绘制,得到复合涡旋的光斑分布图和相位分布图;
步骤4,根据步骤3得到的复合涡旋光斑分布图和相位分布图,判别复合涡旋的拓扑荷数;
所述步骤4中具体判别复合涡旋的拓扑荷数方法为:步骤4.1,复合涡旋的光强分布呈亮暗斑模式,且亮斑数与所述等差相等为Δ,暗斑数为Δ×(n-1);
步骤4.2,光强分布呈圆环状,且复合涡旋存在相位奇异点;当相位分布的顺时针方向分叉条纹呈左暗右亮,则复合涡旋的拓扑荷数为正数叠加;当相位分布的顺时针方向分叉条纹呈左亮右暗,则复合涡旋的拓扑荷数为负数叠加;
当光强分布呈花瓣状时,则复合涡旋的拓扑荷数为异号叠加。
2.如权利要求1所述的一种利用相位奇点判断拓扑荷数的方法,其特征在于,所述步骤
4.2中相位分布的顺时针方向的分叉条纹包括内侧分叉条纹和外侧分叉条纹,当顺时针方向内侧分叉条纹呈左暗右亮,则表示绝对值最小的拓扑荷数为正数,当顺时针方向外侧分叉条纹呈左暗右亮,则表示绝对值最大的拓扑荷数为正数;当顺时针方向内侧分叉条纹呈左亮右暗,则表示绝对值最小的拓扑荷数为负数;当顺时针方向外侧分叉条纹呈左亮右暗,则表示绝对值最大的拓扑荷数为负数。
3.如权利要求1所述的一种利用相位奇点判断拓扑荷数的方法,其特征在于,所述步骤
4.2中复合涡旋相位奇点的角向解θi为:
或
式中k为参数,π为圆周率;
当角向解θi的取值范围为0<θi<2π,k的取值为:或