根据所给文件信息，本文献主要探讨了如何通过使用环形椭圆孔径来测量涡旋光束的拓扑电荷。下面详细阐述相关的知识点。
涡旋光束（Vortex Beam）是一种具有螺旋相位波前和中心暗点的光束，在光学和物理学领域具有重要的研究价值。涡旋光束的相位因子是exp(ilθ)，其中l是光束的拓扑电荷。拓扑电荷是描述光束具有何种螺旋性的量，它决定了光束携带轨道角动量（OAM）的大小。涡旋光束中的每个光子都携带了l个单位的轨道角动量。涡旋光束因其在捕获和旋转微小粒子、量子通信、天文学等领域的特殊应用而受到广泛关注。
为了测量涡旋光束的拓扑电荷，本文提出了使用环形椭圆孔径进行测量的新方法。通过理论和实验研究了涡旋光束通过环形椭圆孔径后的 Fraunhofer 衍射模式。研究发现，远场衍射强度分布图中呈现出一些暗点，并且随着环形椭圆孔径的椭圆度因素增加，这些暗点变得更加清晰。环形椭圆孔径的内长轴（或短轴）与外侧直径的比值增加时，衍射现象更加明显。Fraunhofer 衍射强度分布中暗点的数量恰好等于被测量光涡的拓扑电荷值，每个暗点的中心正好是一个相位奇点。
涡旋光束的拓扑电荷测量对于研究光学涡旋以及其它涉及涡旋光束的应用具有重要意义。目前已经发展出多种测量未知涡旋光束拓扑电荷的方法，例如Mach-Zehnder干涉法。这些方法中，通过环形椭圆孔径测量的方法因其简单和有效性成为研究者关注的焦点。
在涡旋光束的应用中，光学信息编码是一个值得探讨的领域。由于涡旋光束可以携带较多的信息量，且具有高保密性，因此在高容量和高安全性信息传输方面具有潜在优势。测量涡旋光束的拓扑电荷成为了实现高效、准确信息编码和传输的关键技术之一。
在实验和理论研究中，了解涡旋光束通过环形椭圆孔径后的衍射模式对于理解和利用涡旋光束的性质至关重要。这不仅为光学涡旋的基础研究提供了新视角，也为基于涡旋光束的应用开辟了新思路。
本文献提出了一种利用环形椭圆孔径来测量涡旋光束拓扑电荷的理论和实验方法，通过分析Fraunhofer衍射模式中的暗点，可以获得涡旋光束的拓扑电荷值。这一发现不仅为涡旋光束的研究提供了新的实验工具，也为光学信息处理和其它应用领域提供了重要的技术手段。
