空間光変調器を用いて十字形格子を模擬し、高階および分数階の渦巻き光束を生成し、各階の渦巻き光束を分離して単一段階の特性を調査し、その位相荷数を検出して実験方法の正確性を検証した。渦巻き光束生成光路を設計し、十字形格子ホログラムを生成するコンピュータプログラムを作成し、透過型空間光変調器を使用して十字形格子を模擬し、ホログラムの方式で空間光変調器に読み込んだ。パラメータを調整してホログラム格子パターンを変更し、位相荷数が1.0から100.0までの整数階および0.1間隔の分数階の渦巻き光束を得た。絞りで一次回折を分離し、その特性を分析し、干渉法で位相荷数を測定した。実験により、整数階および分数階の光場分布は位相荷数と単調な関係があり、位相荷数が100に近づくと光束品質が著しく低下する特性があり、干渉法で測定した位相荷数は計算ホログラム設定のパラメータと完全に一致した。干渉測定結果は計算ホログラム法の正確性を検証した。本方法は装置が簡易でパラメータ調整可能であり、高階および分数階渦巻き光の生成および応用の参考となる。

渦巻き光束; 空間光変調器; 回折格子; 軌道角運動量