[实用新型]大口径高功率激光缩束透镜

说明书

技术领域

本实用新型属于光学领域，涉及一种缩束透镜，尤其涉及一种能够完成大口径高功率激光缩束透镜。

背景技术

在激光测量系统中，需要对激光的远场、近场等参数进行测量，由于激光束口径非常大(360mm×360mm)，而测试仪器的输入口径一般又较小，因此，在测试光路中需要首先对主光路的激光束进行缩束，以便与后续测试设备的输入口径相匹配。

目前的测试系统中的缩束光学元件一般有大口径的离轴非球面反射镜、大口径的旋转对称非球面透镜。两种类型的元件各有优缺点，大口径的离轴非球面反射镜降低了光束对材料的要求，但是元件为大口径的离轴非球面，给元件的加工、检测带来了很大的困难，并且元件难以达到较高的面形精度，最终带给系统波前较大误差；大口径的旋转对称非球面透镜对材料有较高的要求，根据目前的材料参数测试结果显示材料指标能够满足使用要求，相比较离轴的非球面元件，旋转对称的元件更容易加工、达到更高的波前精度。

目前的高功率激光波长为1053nm、351nm(使用波长)，而透镜波前测试仪器(例如各种类型的干涉仪)的检测波长为632.8nm，非球面透镜在检测过程中需要设计专用的补偿透镜，以便补偿两个波长(使用波长和检测波长)之间的色差。并且非球面透镜的口径大，非球面透镜和后组负透镜组的对接存在较大的难度，系统对接的精确与否决定系统透射波前的光束质量，对测量结果有很大的影响。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的目前激光测量系统中，大口径非球面透镜的测试需要设计专用的补偿透镜，以及大口径非球面透镜与后组负透镜组的对接偏差大等技术问题，本实用新型提供了一种不需要专用的补偿透镜以及提高对接精度的大口径高功率激光缩束透镜。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种大口径高功率激光缩束透镜，包括光入射面以及光出射面，其特殊之处在于：所述光入射面是非球面；所述光出射面是平面。

上述光入射面是二次非球面。

上述光入射面是旋转对称的二次非球面。

本实用新型的优点是：本实用新型所提供的大口径高功率激光缩束透镜是一件旋转对称的二次非球面透镜元件，沿着光束入射方向，透镜的第一面为二次非球面，透镜的第二面为平面，透镜的使用波长为1053nm(或者351nm)，透镜的材料为能够较好的透过远紫外到近红外波段的光学材料。该大口径、高功率激光缩束透镜在加工、检测阶段不需要专用的补偿透镜，可以在使用波长和检测波长两个波长上同时成理想的像；并且非球面缩束透镜的第二面为平面，在缩束系统的对接中可以利用平面完成非球面缩束透镜与后组负透镜组的自准、穿光后对接，保证从缩束系统出射的光束质量。

附图说明

图1是本实用新型所提供的大口径高功率激光缩束透镜的结构示意图；

图2是本实用新型所提供的大口径高功率激光缩束透镜在使用波长状态下的光路示意图；

图3是本实用新型所提供的大口径高功率激光缩束透镜在使用波长状态下的波前示意图；

图4是本实用新型所提供的大口径高功率激光缩束透镜在检测波长状态下的光路示意图；

图5是本实用新型所提供的大口径高功率激光缩束透镜在检测波长状态下的波前示意图；

图6是本实用新型所提供的大口径高功率激光缩束透镜的使用状态参考图。

其中：

1-光入射面；2-光出射面。

具体实施方式

参见图1，本实用新型提供了一种大口径高功率激光缩束透镜，该透镜是一件旋转对称的二次非球面透镜元件，沿着光束入射方向，透镜的第一面(光入射面1)为二次非球面，透镜的第二面(光出射面2)为平面，该平面在缩束系统的对接中可以利用平面完成缩束透镜与后组负透镜组的自准、穿光后对接，保证从缩束系统出射的光束质量。透镜的使用波长为1053nm(或者351nm)，透镜的材料为能够较好的透过远紫外到近红外波段的光学材料。本实用新型所提供的透镜在加工、检测阶段不需要专用的补偿透镜，可以在使用波长和检测波长两个波长上同时成理想的像。

大口径高功率激光缩束透镜元件使用波长为1053nm(或者351nm)，因此，首先在光学设计上要保证在使用波长下的透镜波前是理想的，透镜在使用波长状态下的设计光路见图2所示，波前差见图3所示，透镜在使用波长状态下的波前差PV＝0.0013λ，λ＝1053nm，波前差是理想的。