纵向奇点光学尺的设计及测量（特邀）
Abstract
随着精密工程与基础科学对极限位移分辨能力要求的不断提升，突破由干涉条纹或衍射极限所限定的最小测量尺度已成为核心目标。光学奇点因其理论上空间尺度无穷小、相位结构具有奇异性等特征，近年来在高精度测量领域受到广泛关注。然而，现有的奇点光学尺多依赖横向奇点结构与复杂干涉系统，这在一定程度上制约了其实用性与普适性。为此，提出了一种基于奇点线技术的纵向奇点光学尺构建方法，通过在紧聚焦系统中形成沿轴向延展的纵向奇点光场，提取其横截面上的轨道角动量密度分布，并结合高斯统计拟合实现奇点的高精度定位。实验结果表明，该方法可实现接近10 pm的定位精度，并成功测量到步长为6 nm的位移信号，测量相对误差的标准差约为21%。该方法结构简洁、操作便捷，不仅有效补充了横向奇点测量技术，也为构建通用化、三维化的奇点光学尺体系提供了新思路与理论支撑。
Fields of Study & Subjects
Orbital Angular Momentum in Optics
Optical measurement and interference techniques
Advanced Measurement and Metrology Techniques
Publication details
- Journal / source
- Acta Optica Sinica
- Volume
- 46
- Issue
- 1
- Pages
- 0122011–0122011
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- EN