光束生成方法和系统.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310575283.1(22)申请日 2023.05.19(71)申请人 浙江师范大学地址 321004 浙江省金华市婺城区迎宾大道688号(72)发明人 孙卓钱义先(74)专利代理机构 杭州华进联浙知识产权代理有限公司 33250专利代理师 方道杰(51)Int.Cl.G02B 27/09(2006.01)(54)发明名称一种光束生成方法和系统(57)摘要本申请涉及一种光束生成方法，所述方法包括：基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子；获取符合第一透过率函数的第一相位掩。

2、模板，其中，所述第一透过率函数中包含有所述轨迹相位因子；所述第一相位掩模板获取第一待处理光束，并调节所述第一待处理光束的相位，生成第一光束，其中，所述第一光束沿所述目标光路轨迹传播，生成了沿目标光路轨迹传播的光束。权利要求书1页 说明书10页 附图6页CN 116609949 A2023.08.18CN 116609949 A1.一种光束生成方法，所述方法包括：基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子；获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，其中，所述第一透过率函数中包含有所述轨迹相位因子；所述第一相位掩模板获取第一待处理光束，并调节所述第一待处理光束的相位，生成第一光束，其。

3、中，所述第一光束沿所述目标光路轨迹传播。2.根据权利要求1所述的光束生成方法，所述轨迹相位因子包括：第一轨迹相位因子，和/或，第二轨迹相位因子，其中，所述第一轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第一坐标轴方向上的相移，所述第二轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第二坐标轴方向上的第二相位因子，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴相互垂直。3.根据权利要求1所述的光束生成方法，所述轨迹相位因子包括频域轨迹相位因子。4.根据权利要求1所述的光束生成方法，所述获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，包括：基于所述第一透过率函数，确定符合所述第一透过率函数的相位图像；将所述相位图像加载到相位掩模板上，得到所。

4、述第一相位掩模板。5.根据权利要求1所述的光束生成方法，所述方法还包括：采用聚焦模块对所述第一光束进行聚焦。6.根据权利要求5所述的光束生成方法，所述聚焦模块包括傅里叶透镜。7.根据权利要求1所述的光束生成方法，所述方法还包括：基于目标光场结构，获取与所述目标光场结对应的结构相位因子；获取符合第二透过率函数的第二相位掩模板，其中，所述第二透过率函数中包含有所述结构相位因子；所述第二相位掩模板获取第二待处理光束，并调节所述第二待处理光束的相位，生成第二光束，其中，所述第二光束具有所述目标光场结构。8.根据权利要求7所述的光束生成方法，所述第二待处理光束包括所述第一待处理光束或者所述第一光束。9.。

5、根据权利要求7所述的光束生成方法，所述第二相位掩模板和所述第一相位掩模板为同一相位掩模板。10.一种光束生成系统，所述系统包括：第一相位掩模板和计算机设备，所述第一相位掩模板包括符合第一透过率函数的相位图像，所述第一透过率函数中包含有目标光路轨迹对应的轨迹相位因子，所述计算机设备包括第一获取模块和第二获取模块，其中，所述第一获取模块，用于基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子；所述第二获取模块，用于获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，其中，所述第一透过率函数中包含有所述轨迹相位因子；所述第一相位掩模板，用于获取第一待处理光束，并调节所述第一待处理光束的相位，生成第一光束。

6、，其中，所述第一光束沿所述目标光路轨迹传播。权利要求书1/1 页2CN 116609949 A2一种光束生成方法和系统技术领域0001本申请涉及光学及光学微操纵技术领域，特别是涉及一种光束的生成方法和系统。背景技术0002随着光学技术以及光学微操纵技术的发展，出现了许多具有新型结构的光束，例如涡旋光束、自加速光束、矢量光束等。其中，突变光束是一种具有强度奇点的新型结构光束，相关技术中通过为突变光束添加截止函数的方法为利用光束的强度奇点对微粒操纵提供了理论基础。0003艾里光束有着无衍射、自弯曲和自愈的特性，在粒子捕获、微加工和超分辨成像等领域有着广泛的应用。申请号为202210969804.7。

7、的专利中提出一种可以生成具有任一光场结构的光束，在对光束微粒进行实际操纵中，除了需要有符合目标光场结构的光束外，还需要有沿目标光路轨迹传播的光束。0004然而，相关技术中产生的光束仍然存在传播轨迹不可控，无法满足微粒操纵过程中，针对不同轨迹调控微粒的需求。发明内容0005基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够生成沿目标光路轨迹传播的光束生成方法、系统、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。0006第一方面，本申请提供了一种光束生成方法。上述方法包括：0007基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子；获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，其中，所述第一透过率函。

8、数中包含有所述轨迹相位因子；所述第一相位掩模板获取第一待处理光束，并调节所述第一待处理光束的相位，生成第一光束，其中，所述第一光束沿所述目标光路轨迹传播。0008在其中一个实施例中，所述轨迹相位因子包括：第一轨迹相位因子，和/或，第二轨迹相位因子，其中，所述第一轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第一坐标轴方向上的相移，所述第二轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第二坐标轴方向上的第二相位因子，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴相互垂直。0009在其中一个实施例中，所述轨迹相位因子包括频域轨迹相位因子。0010在其中一个实施例中，所述获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，包括：基于所述第一透过率。

9、函数，确定符合所述第一透过率函数的相位图像；将所述相位图像加载到相位掩模板上，得到所述第一相位掩模板。0011在其中一个实施例中，所述光束生成方法还包括：采用聚焦模块对所述第一光束进行聚焦。0012在其中一个实施例中，所述聚焦模块包括傅里叶透镜。0013在其中一个实施例中，所述光束生成方法还包括：基于据目标光场结构，获取与所说明书1/10 页3CN 116609949 A3述目标光场结对应的结构相位因子；获取符合第二透过率函数的第二相位掩模板，其中，所述第二透过率函数中包含有所述结构相位因子；所述第二相位掩模板获取第二待处理光束，并调节所述第二待处理光束的相位，生成第二光束，其中，所述第二光束。

10、具有所述目标光场结构。0014在其中一个实施例中，所述第二待处理光束包括所述第一待处理光束或者所述第一光束。0015在其中一个实施例中，所述第二相位掩模板和所述第一相位掩模板为同一相位掩模板。0016第二方面，本申请还提供了一种光束生成系统。上述系统包括：第一相位掩模板、计算设备，所述第一相位掩模板包括符合第一透过率函数的相位图像，所述第一透过率函数中包含有目标光路轨迹对应的轨迹相位因子，所述计算设备包括第一获取模块和第二获取模块，其中，0017所述第一获取模块，用于基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子；0018所述第二获取模块，用于获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板。

11、，其中，所述第一透过率函数中包含有所述轨迹相位因子；0019所述第一相位掩模板，用于获取第一待处理光束，并调节所述第一待处理光束的相位，生成第一光束，其中，所述第一光束沿所述目标光路轨迹传播。0020在其中一个实施例中，所述轨迹相位因子包括：第一轨迹相位因子，和/或，第二轨迹相位因子，其中，所述第一轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第一坐标轴方向上的相移，所述第二轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第二坐标轴方向上的第二相位因子，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴相互垂直。0021在其中一个实施例中，所述轨迹相位因子包括频域轨迹相位因子。0022在其中一个实施例中，所述获取符合第一透过率函数的第。

12、一相位掩模板，包括：基于所述第一透过率函数，确定符合所述第一透过率函数的相位图像；将所述相位图像加载到相位掩模板上，得到所述第一相位掩模板。0023在其中一个实施例中，所述光束生成系统还包括：聚焦模块，用于对所述第一光束进行聚焦。0024在其中一个实施例中，所述聚焦模块包括傅里叶透镜。0025在其中一个实施例中，所述计算设备还包括第三获取模块和第四获取模块，所述光束生成系统还包括第二相位掩模板，其中，0026第三获取模块，用于基于据目标光场结构，获取与所述目标光场结对应的结构相位因子；0027第四获取模块，用于获取符合第二透过率函数的第二相位掩模板，其中，所述第二透过率函数中包含有所述结构相位。

13、因子；0028第二相位掩模板，用于获取第二待处理光束，并调节所述第二待处理光束的相位，生成第二光束，其中，所述第二光束具有所述目标光场结构。0029在其中一个实施例中，所述第二待处理光束包括所述第一待处理光束或者所述第一光束。说明书2/10 页4CN 116609949 A40030在其中一个实施例中，所述第二相位掩模板和所述第一相位掩模板为同一相位掩模板。0031上述光束生成方法和系统，通过基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子；获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，其中，所述第一透过率函数中包含有所述轨迹相位因子；所述第一相位掩模板获取第一待处理光束，并调节所述第一待。

14、处理光束的相位，生成第一光束，其中，所述第一光束沿所述目标光路轨迹传播的技术方案，生成了沿目标光路轨迹传播的光束。附图说明0032图1为一个实施例中一种光束生成方法的步骤流程图；0033图2为一个实施例中一种相位图像的示意图；0034图3为一个实施例中一种相位图像的示意图；0035图4为一个实施例中一种光路轨迹示意图；0036图5为一个实施例中一种光路轨迹示意图；0037图6为一个实施例中一种光场结构示意图；0038图7为一个实施例中一种目标光束生成方法的示意图；0039图8为一个实施例中一种光束生成系统的结构示意图；0040图9为一个实施例中一种应用环境示意图；0041图10为一个实施例中一。

15、种计算机设备的内部结构示意图。具体实施方式0042为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。0043在一个实施例中，请参见图1，图1为本实施例示出的一种光束生成方法的步骤流程图，如题1所示，该方法具体包括以下步骤：0044S101，基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子。0045其中，目标光路轨迹，是指预设轨迹，例如，目标光路轨迹可以是抛物线型、正弦线型、余弦线型、直线型等函数线型，目标光路轨迹还可以是上述函数线型的组合型，对此本实施例不作限定。00。

16、46轨迹相位因子，是指用于影响第一待处理光束相位的因子，以产生沿目标光路轨迹传播的第一光束。0047光作为电磁波在空间传播，其传播特性主要由振幅、相位和偏振等参量表征。光场是光线在空间中的分布，光场结构是指光线在空间中分布的方式或规律，该方式或规律通常可以用数学方式表达。0048需要注意的是，可以通过空间光场调控技术对光束基本参量进行调控以产生特定光场，即利用设备对光的单个或多个空域参量(振幅、相位和偏振等参量)进行调控，使其随着空间位置变化而改变从而产生可以沿着目标光路轨迹传播的光束。可选的，这里的设备可以是空间光调制器、数字微镜阵列等本实施对比不进行限定。说明书3/10 页5CN 1166。

17、09949 A50049相位掩模板能够调整穿过相位掩模板上特定区域的光束的相位，使该相位比其他区域的光束的相位超前或滞后，即可以影响光束的的因此可以单独使用用于调控光的相位，也可以与其他设备一起配合使用，本申请实施例对第一相位掩膜板的使用方式不做限制。0050S102，获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，其中，所述第一透过率函数中包含有所述轨迹相位因子。0051其中，第一相位沿模板可以作为第一待处理光束的光场调控系统的衍射屏，其作用是将入射光场转换为透射光场或反射光场。如果将该相位掩膜板用函数形式表示，则该函数就是相位掩膜板的复透过率函数。复透过率函数可以包括振幅和相位，其中相位部分可以通。

18、过轨迹相位因子获得。0052S103，所述第一相位掩模板获取第一待处理光束，并调节所述第一待处理光束的相位，生成第一光束，其中，所述第一光束沿所述目标光路轨迹传播。0053在实际应用中，当第一待处理光束穿过相位图像时，相位图像通过影响第一待处理光束的穿透情况来影响第一待处理光束的光程，由于光束的光程与光束的相位成正比，因此，同时影响了第一待处理光束的相位，得到具有新相位的第一光束。0054本申请的技术方案，通过使用光束穿透函数中包含有目标光路轨迹所对应的轨迹相位因子，来调整待处理光束的相位的技术方案，产生了可以按照目标光路轨迹传播的第一光束。0055在示出的另一个实施例中，所述获取符合第一透过。

19、率函数的第一相位掩模板，包括：基于所述第一透过率函数，确定符合所述第一透过率函数的相位图像；将所述相位图像加载到相位掩模板上，得到所述第一相位掩模板。0056其中，相位掩模板是一种表面刻蚀有相位图像的衍射光学元件，第一相位掩模板上可以包含有相位图像。相位图像可以通过影响光束的穿透情况来影响光束的光程。例如，相位掩模板上可以透过光束的情况，可以用第一相位掩模板符合的透光函数来表示。对应的，该透光函数中包含有轨迹相位因子。0057可选的，第一相位掩模板可以是狭缝相位掩模板，也可以是其他图案的相位掩模板。进一步的，狭缝相位掩模板可以是环形狭缝相位掩模板，本实施例对向外掩模板的形状不作限定，当狭缝的宽。

20、度越宽，第一光束的亮度越亮，反之，当狭缝的宽度越窄，第一光束的亮度越暗。0058第一相位掩模板上可以包含有明暗不同的相位图像，以表示不同的穿透函数。例如，请参见图2和图3，图2和图3为本实施例示出的一种相位图像的示意图，其中，图2所示的相位掩模板可以产生沿抛物线型轨迹传播的第一光束，图3所示的相位掩模板可以产生沿余弦线型轨迹传播的第一光束。0059在相关技术中，突变理论指出势函数的雅克比行列式和黑森矩阵同时为零的点称为其分叉点集，将势函数类比引入光学领域，可以对应于光场中的相位函数，由该相位函数诱发，实现光强的干涉相长，进而产生强度奇点，进而形成各种强度奇点的结构光场。因此，可以利用强度奇点的。

21、结构光场的光线反向追溯，以得到光束的相位。0060例如，可以用p(x，y)表示突变理论中的势函数，即第一相位掩模板的相位，当该势函数的强度奇点满足一下方程组时：说明书4/10 页6CN 116609949 A600610062该势函数对应于光学领域可表示为空间光束的相位函数，通过计算得到包含强度奇点的环形狭缝谱相位可表示为：00630064其中，为第一相位掩模板的谱相位，为第一环形狭缝相位掩模板的幅角。若f(x，y)为第一光束的光场形状的函数，且为包含的函数，即可以是0065进一步的，当光束为传播结构不变的光束时，对应的光束的光场表达式可以是：0066U0(x，y)A()expi(+kr(x 。

22、cos+y sin)dkrd0067其中，A()为光束的振幅。kr为环形狭缝的半径，根据傅里叶相移定理，光场在空域上从z点传播到z+z处时，将会引起光场在频域上对应的相移g(z)和h(z)，其中g(z)横向上的相移、h(z)纵向上的相移分别表示预设轨迹函数。施加在相位上被明确的表示为kxg(z)+kyh(z)，这也是第一光束能沿预先设定好的任意轨迹传播的关键所在，因此第一光束在频域上的光场结构表达式可以表示为：0068U(r，z)U0(x，y)expi(kz0z+kxg(z)+kyh(z)exp(ikzz)dkxdky0069其中，(r，kz)为傅里叶空间柱坐标，为第一光束的波数，kxkr c。

23、os，kykr sin，exp(ikzz)为自由空间传播因子，expi(kz0z+kxg(z)+kyh(z)为目标光路轨迹对应的轨迹因子。0070在示出的另一个实施例中，所述轨迹相位因子包括：第一轨迹相位因子，和/或，第二轨迹相位因子，其中，所述第一轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第一坐标轴方向上的相移，所述第二轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第二坐标轴方向上的第二相位因子，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴相互垂直。0071请继续参见上一实施例，其中g(z)可以为第一光束的光路轨迹对应的第一轨迹因子，h(z)为第一光束的光路轨迹对应的第二轨迹因子。请参见图4和图5，图4和图5为本实施例示。

24、出的一种光路轨迹示意图。0072若以第一轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第一坐标轴方向(例如z轴)上的相移，所述第二轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第二坐标轴(例如Y轴)方向上的第二相位因子；如图4所示，该目标光路轨迹对应的第一轨迹相位因子：00730074对应的第二轨迹相位因子h(z)0，可以得到目标光路轨迹为抛物线型的轨迹；如说明书5/10 页7CN 116609949 A7图5所示，该目标光路轨迹对应的第一轨迹相位因子：00750076对应的第二轨迹相位因子h(z)0，可以得到目标光路轨迹为余弦线型的轨迹。0077在实际应用中，先基于目标路径确定出第一相位掩膜版对应的第一轨迹相位。

25、因子和第二轨迹相位因子，基于确定出的第一轨迹相位因子和第二轨迹相位因子确定包含有上述两轨迹相位因子的透过率函数，基于该透过率函数确定符合该函数的第一相位掩模板。0078在示出的另一个实施例中，基于该透过率函数确定符合该函数的第一相位掩模板具体包括：基于该透过率函数由计算机设备设计符合该透过率函数的相位图像，通过光刻的形式打映对应的相位图像，以生成符合该透过率函数的第一相位掩模板。0079在示出的另一个实施例中，所述轨迹相位因子包括频域轨迹相位因子。0080为了更加便捷快速的确定出含有目标轨迹相位因子的透过率函数，在处理过程中，可以直接将相位因子用频域轨迹相位因子表示。0081其中，频域轨迹相位。

26、因子是指频域上的轨迹相位因子，例如，继续以上一实施例为例，频域轨迹相位因子可以为：0082expi(kz0z+kxg(z)+kyh(z)。0083在示出的另一个实施例中，所述方法还包括：采用聚焦模块对所述第一光束进行聚焦。0084其中，聚焦模块用于对第一光束进行聚焦处理，以使得第一光束的传播轨迹更加直接、清晰。0085可选的，上述聚焦模块可以是透镜，例如，可以是凹透镜，也可以是凸透镜；进一步，凸透镜还可以是傅里叶透镜，对此本实施例不作限定。0086在示出的另一个实施例中，所述方法还包括：基于目标光场结构，获取与所述目标光场结对应的结构相位因子；获取符合第二透过率函数的第二相位掩模板，其中，所述。

27、第二透过率函数中包含有所述结构相位因子；所述第二相位掩模板获取第二待处理光束，并调节所述第二待处理光束的相位，生成第二光束，其中，所述第二光束具有所述目标光场结构。0087其中，目标光场结构是指目标光束的形状。例如，请参见图6，图6为本实施例示出的一种目标光场结构为8字型的光场结构示意图。0088基于目标光场结构确定对应的结构相位因子，以及确定出第二相位掩模板的原理、方法在此不在进行赘述，请参见前问所示的实施例。0089需要注意的是，通过第二相位掩模板可以影响第二待处理光束的相位，以生成具有目标光场结构的第二光束。0090在示出的另一个实施例中，上述第二待处理光束可以是第一待处理光束，也可以是。

28、第一光束。0091当第二待处理光束为第一待处理光束时，第二相位掩模板位于第一相位掩模板之前，第二相位掩模板接收第一待处理光束，第二相位掩模板为第一待处理光束增加用于表征目标光场结构的结构相位因子，以生成具有目标光场结构的第二光束；将第二光束发送至第一相位掩模板，第一相位掩模板为第二光束增加用于表征目标光路轨迹的轨迹相位因说明书6/10 页8CN 116609949 A8子，以生成沿目标光路轨迹传播的第一光束。即先利用第二相位掩模板调整光束的光场结构，然后利用第一相位掩模板调整光束的光路轨迹。0092当第二待处理光束为第一光束时，第二相位掩模板位于第一相位掩模板之后，第一相位掩模板接收第一待处理。

29、光束，第一相位掩模板为第一待处理光束增加用于表征目标光路轨迹的轨迹相位因子，以生成沿目标光路轨迹传播的第一光束；将第一光束发送至第二相位掩模板，第二相位掩模板为第一待处理光束增加用于表征目标光场结构的结构相位因子，以生成具有目标光场结构的第二光束。即先利用利用第一相位掩模板调整光束的光路轨迹，然后利用第二相位掩模板调整光束的光场结构。0093对于上述处理顺序，本实施例不作限定。0094在示出的另一个实施例中，所述第二相位掩模板和所述第一相位掩模板可以为同一相位掩模板。0095当第一相位掩模板和第二相位掩模板为同一相位掩模板时，该相位掩模板用第三相位掩模板表示。此时，第三相位掩模板对应的透过率函。

30、数同时含有轨迹相位因子和结构相位因子，当待处理光束穿过第三相位掩模板时，第三相位掩模板上的轨迹相位因子和结构相位因子，同时对待处理光束的相位进行处理，产生的目标光束即具有目标光场结构，同时也沿目标光路轨迹传播。0096以第一相位掩模板的大小为10001000mm、第一待处理光束，选取波长为632.8nm的HeNe激光为例，使用的目标光束生成方法的示意图，请参见图7，图7为本实施例示出的一种目标光束生成方法的示意图。如图7所示，环形狭缝相位掩模的环形狭缝中输出调制后的目标光束，然后经由傅里叶透镜对该目标光束进行聚焦处理，以生成可以直观观测到的具有目标光场形状以及沿目标光路轨迹传播的目标光束。00。

31、97在实际应用中，可以先确定出目标光场结构以及目标光路轨迹，以目标光场结构为8字型，目标光路轨迹为余弦线型为例：0098由于8字型结构的光束分为上下两部分，对应的谱相位表达式分别为：0099和0100与8字型光场结构对应的环形狭缝的谱相位表达式为：01011()+2()；0102基于目标光场结构确定结构相位因子为：0103expi(+kr(x cos+y sin)；0104由于目标光路轨迹为余弦线型轨迹，因此目标光路轨迹方程满足：0105和0106基于目标光路轨迹确定轨迹相位因子为：0107expi(kz0z+kxg(z)+kyh(z)；0108基于上述轨迹相位因子和结构相位因子，确定出对应的。

32、第三相位掩模板。0109选择环形狭缝宽度为0.75mm。将设计好的环形狭缝相位加载到plutovis016型号的空间光调制器上，在实验上得到此“8”字形结构的新型光场，沿水平方向移动接收装置说明书7/10 页9CN 116609949 A9CCD可以观察到光束沿着预先设计好的余弦轨迹移动。其中，目标光束的光场结构请继续参见图6，对应的光路轨迹请继续参见图5。0110应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，。

33、如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。0111基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的光束生成方法的光束生成系统。该系统所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个光束生成系统实施例中的具体限定可以参见上文中对于光束生成方法的限定，在此不再赘述。0112在示出的另一个实施例中，请参见图8，图8为本。

34、实施例示出的一种光束生成系统的结构示意图。如图8所示，所述系统包括：第一相位掩模板801和计算机设备802，所述第一相位掩模板包括符合第一透过率函数的相位图像，所述第一透过率函数中包含有目标光路轨迹对应的轨迹相位因子，所述计算机设备包括第一获取模块803和第二获取模块804，其中，0113所述第一获取模块，用于基于目标光路轨迹，获取与所述目标光路轨迹对应的轨迹相位因子；0114所述第二获取模块，用于获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，其中，所述第一透过率函数中包含有所述轨迹相位因子；0115所述第一相位掩模板，用于获取第一待处理光束，并调节所述第一待处理光束的相位，生成第一光束，其中，所述。

35、第一光束沿所述目标光路轨迹传播。0116在示出的另一个实施例中，上一实施例示出的计算机设备，可以应用于如图9所示的应用环境中。其中，计算机设备802可以通过网络与服务器901进行通信。数据存储系统可以存储服务器901需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器901上，也可以放在云上或其他网络服务器上。计算机设备802用于执行上述步骤101和步骤102。0117需要注意的是，计算机设备802可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服。

36、务器901可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。0118在其中一个实施例中，所述轨迹相位因子包括：第一轨迹相位因子，和/或，第二轨迹相位因子，其中，所述第一轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第一坐标轴方向上的相移，所述第二轨迹相位因子用于表征所述待处理光束在第二坐标轴方向上的第二相位因子，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴相互垂直。0119在其中一个实施例中，所述轨迹相位因子包括频域轨迹相位因子。0120在其中一个实施例中，所述获取符合第一透过率函数的第一相位掩模板，包括：基于所述第一透过率函数，确定符合所述第一透过率函数的相位图像；将所述相位图像加载说明书8/10 页10C。

37、N 116609949 A10到相位掩模板上，得到所述第一相位掩模板。0121在其中一个实施例中，所述光束生成系统还包括：聚焦模块，用于对所述第一光束进行聚焦。0122在其中一个实施例中，所述聚焦模块包括傅里叶透镜。0123在其中一个实施例中，所述计算设备还包括第三获取模块和第四获取模块，所述光束生成系统还包括第二相位掩模板，其中，0124第三获取模块，用于基于据目标光场结构，获取与所述目标光场结对应的结构相位因子；0125第四获取模块，用于获取符合第二透过率函数的第二相位掩模板，其中，所述第二透过率函数中包含有所述结构相位因子；0126第二相位掩模板，用于获取第二待处理光束，并调节所述第二待。

38、处理光束的相位，生成第二光束，其中，所述第二光束具有所述目标光场结构。0127在其中一个实施例中，所述第二待处理光束包括所述第一待处理光束或者所述第一光束。0128在其中一个实施例中，所述第二相位掩模板和所述第一相位掩模板为同一相位掩模板。0129上述光束生成系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。0130在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接。

39、口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种光束生成方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘。

40、、触控板或鼠标等。0131本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。0132本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少。

41、一种。非易失性存储器可包括只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器说明书9/10 页11CN 116609949 A11(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为。

42、说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。0133以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技。

43、术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。0134以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。说明书10/10 页12CN 116609949 A12图1图2说明书附图1/6 页13CN 116609949 A13图3图4图5说明书附图2/6 页14CN 116609949 A14图6图7说明书附图3/6 页15CN 116609949 A15图8说明书附图4/6 页16CN 116609949 A16图9说明书附图5/6 页17CN 116609949 A17图10说明书附图6/6 页18CN 116609949 A18。