[实用新型]一种焦点区域光强分布调节装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种光强分布调节装置，特别是一种焦点区域光强分布调节装置，主要用于光学微操纵、光存储、光学显微镜和激光加工等领域。

背景技术：

在一些聚焦光学系统中，光学焦点区域光强分布调节技术具有十分重要的作用。例如，光学微操纵系统需要光强分布不均匀，可以产生显著的光梯度力，形成稳定的光陷阱，用于捕获和控制微小颗粒，焦点区域光强调控性可以增加微粒操纵的灵活程度；在激光加工中，则希望光学焦点的大小和焦深均可方便调节，易于满足不同光学加工要求；在光存储光学系统中，高密度光存储要求光学系统中的光学焦点在横向的上尺寸要小，提高存储密度，在光轴方向上的尺寸要大，即具有较大焦深，降低系统控制难度。在先技术中，存在一种反射式相位型焦点区域光强分布调节系统(参见专利：反射式相位型焦点区域光强分布调节系统，专利号：ZL200410018421.3)，此方法是利用分光镜和反射镜将可调节的光相位引入光路中，反射镜的反射面由多个轴向可以移动的反射部件反射面构成；光源发出的光经过分光镜后，由反射器反射，对光束进行相位调制；反射光再经过分光镜进入物镜，汇聚形成焦点；调节反射部件反射面轴向位置，可以改变焦点区域的光强分布。尽管在先技术中的光学焦点光强分布调节系统具有一定的优点，但是，仍然存在不足：1)由于通过调节反射部件反射面轴向位置改变光束波前相位，系统中存机械运动部件，降低了系统的稳定性和可靠性，增加了系统机械定位和控制的复杂程度和难度；2)系统中反射镜和机械运动部件移驱动器连接，可以控制光轴方向上的光束相位，但是横向相位分布很难调控，导致焦点区域的光强分布调节不便利，系统灵活性差；3)只能够对光束波前相位进行调控，不能调节光束强度，在使用过程中针对于不同光强要求的使用情况难以满足，限制了系统的使用范围。

发明内容：

本实用新型为了解决上述现有技术的问题，提供了一种无机械运动部件、光强分布调节便利、系统灵活性好、稳定性强、可靠性高、应用广泛的焦点区域光强分布调节装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种焦点区域光强分布调节装置，由线偏振激光光源、激光扩束整形器件、偏振分光镜、四分之一波片、反射式空间光调制器、空间光调制控制器和聚焦物镜组成，其中，所述的激光扩束整形器件、偏振分光镜、四分之一波片和反射式空间光调制器依次设置在线偏振激光光源出射光束的前进方向上，四分之一波片的光轴方向与线偏振激光光源出射光束线偏振方向成45度角，聚焦物镜置于偏振分光镜的调制光出射光路上，空间光调制控制器与反射式空间光调制器连接，其特点是：反射式空间光调制器为反射式液晶空间光调制器、反射式微纳光栅结构空间光调制器的一种。

作为优选，所述的线偏振激光光源为气体激光器、固体激光器、染料激光器、自由电子激光器、半导体激光器中的一种。

作为优选，所述的激光扩束整形器件为变倍率扩束整形器件。

作为优选，所述的聚焦物镜为平场消色差物镜、平场复消色差物镜中的一种。

作为优选，所述的反射式空间光调制器为反射式液晶空间光调制器、反射式微纳光栅结构空间光调制器中的一种。

本实用新型相对现有技术具有的优点和有益效果为：

1)装置中不存机械运动部件，提高了系统的稳定性和可靠性，降低了系统机械定位和控制的复杂程度和难度，装置结构简单；

2)可以调节光束轴向和横向相位分布，增加了装置灵活性，扩大了焦点区域光强的可调控程度；

3)不仅可以调节光束相位分布，还可以调节光束在反射式空间光调制器上的反射率，进而调节光强，满足不同光强要求，增加了装置使用范围。

附图说明：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述，以下实施例是本实用新型比较好的应用形式，但以下实施例不应看作是对本实用新型的限制。

实施例

本实施例描述了一种焦点区域光强分布调节装置：