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龙图腾网获悉南通大学申请的专利一种单奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置的确定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116626892B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310620249.1，技术领域涉及：G02B27/00；该发明授权一种单奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置的确定方法是由张佳琳;王振国;杨永杰;刘畅设计研发完成，并于2023-05-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种单奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置的确定方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种单奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置的确定方法。步骤一：在待测光场的后端增加一个可变大小的非圆对称光阑和一个4f系统；步骤二：沿光轴移动相机采集两幅光强图，并计算光强的轴向微分；步骤三：基于相位相关性遍历法确定奇点位置；步骤四：迭代计算出涡旋相位的拓扑荷。本发明可以降低传统确定含奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置系统的复杂度，减少相位误差的引入和降低系统成本。其次，本发明只需要采集近场的两张光强图就能确定单奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置。

本发明授权一种单奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置的确定方法在权利要求书中公布了：1.一种单奇点涡旋相位拓扑荷及奇点位置的确定方法，其特征在于包含以下步骤： 步骤一：在待测光场的后端增加一个可变大小的非圆对称光阑和一个4f系统； 步骤二：沿光轴将相机移动距离，移动前后各采集一幅光强图，分别为聚焦图像和离焦图像，然后计算光强的轴向微分； 步骤三：利用相位相关性遍历法确定奇点位置； 步骤四：迭代计算出涡旋光场的拓扑荷； 其中，步骤一中，4f系统由两个凸透镜组成，光阑置于第一个凸透镜的前焦面上，第二个凸透镜的前焦平面和第一个凸透镜的后焦面重合，相机接收面和第二个凸透镜的后焦平面重合； 步骤三中在利用相位相关性遍历法确定奇点位置，包括以下步骤： S31、以步骤二采集的聚焦图像为光强，以不同位置拓扑荷为1的标准涡旋相位为相位，合成聚焦面上的光场信息，其中为离散化图像的坐标，均为正整数，分别需要遍历1~M和1~N，、分别为采集的图像的横纵像素数； S32、S31中生成的对应不同位置的光场信息利用角谱法传播，传播距离为，获得对应的离焦光场信息，并计算对应不同位置的光强轴向微分； S33、不同位置处计算得到的轴向微分分布与步骤二中的轴向微分计算交叉功率谱，具体为： ； 其中，代表傅里叶变换； S34、遍历所有位置，计算得个值，最大值所对应的位置坐标就是待测涡旋光场奇点位置； 步骤四中迭代计算出涡旋光场的拓扑荷，包括以下步骤： S41、根据步骤三中确定的涡旋光场奇点位置，生成不同整数阶拓扑荷的标准涡旋相位； S42、以步骤一中采集的聚焦图像为光强，S41步中不同的标准涡旋相位为相位，合成聚焦面上的光场信息；将这些光场信息利用角谱法传播，传播距离为，获得对应的离焦光场信息；利用聚焦和离焦面上光场信息计算相应不同拓扑荷的光强的轴向微分； S43、计算S42步骤中的多个轴向微分分布与步骤二中依据实验计算得到光强的轴向微分之间的均方根误差，选择这些均方根误差中最小值对应的拓扑荷值为最终待确定的拓扑荷。

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