[发明专利]大视场向心辐照高能聚光器及设计方法

权利要求书

1.一种大视场向心辐照高能聚光器，其特征在于，该聚光器具有两个同轴球状折射面，其中第一折射面(1)为凸球面，第二折射面(2)为凹球面，所述的第二折射面(2)的曲率半径r₂、第一折射面(1)与第二折射面(2)的极点之间的距离d满足如下条件与公式：

β′₁＝β′₂+α′₂-α₂；

式中，L₁为第一折射面极点与焦点之间的距离，r₁为第一折射面的曲率半径，β₁、β′₁与β′₂分别为入射边缘光线与光轴的夹角、经过第一折射面(1)折射后的光线与光轴的夹角以及出射边缘光线与光轴的夹角，α₂和α′₂分别为第二折射面上光线的入射角和折射角，n₀和n₁分别为空气和聚光器所用材料的折射率。

2.一种大视场向心辐照高能聚光器的设计方法，包含以下步骤：

(1)根据实际光束的入射角度和出射角度，确定入射边缘光线与光轴的夹角β₁、出射边缘光线与光轴的夹角β′₂，以及第一折射面1的曲率半径r₁、第一折射面极点与焦点之间的距离L₁；

(2)通过光线追迹方法对光线在聚光器内部和通过聚光器后的传输方向进行计算，得到两个折射面极点在光轴上的间距d与第二个折射面曲率半径r₂之间的关系；

(3)以光线在第二折射面的折射前后角度的关系为约束条件，确定两个折射面极点在光轴上的间距d与第二个折射面的曲率半径r₂。