[发明专利]一种光束整形的光学系统

权利要求书

1.一种光束整形的光学系统，其特征在于，包括：偏振平板分束镜、螺旋相位板、第一全反镜片、第二全反镜片和第一偏振分光棱镜；

所述偏振平板分束镜用于将能量呈高斯分布的线偏振光分离为偏振方向相互垂直的两束光，分别记为第一光束和第二光束；

其中，所述线偏振光以45°的入射角入射到所述偏振平板分束镜中；所述螺旋相位板和所述第一全反镜片依次设置在所述第一光束的光路上；所述第二全反镜片设置在所述第二光束的光路上；

所述螺旋相位板用于将所述第一光束的能量分布由高斯分布转换为环形分布，得到涡旋光；

所述第一全反镜片用于将所述涡旋光反射至所述第一偏振分光棱镜上；

所述第二全反镜片用于将所述第二光束反射至所述第一偏振分光棱镜上；

所述第一偏振分光棱镜用于将所述涡旋光和所述第二光束进行合束，通过将能量呈环形分布的所述涡旋光和能量呈高斯分布的所述第二光束进行叠加，生成类平顶圆光斑；

所述第二光束和所述第一光束从所述偏振平板分束镜到所述第一偏振分光棱镜的光路距离相等。

2.根据权利要求1所述的光束整形的光学系统，其特征在于，还包括：二分之一波片和第二偏振分光棱镜；

所述二分之一波片和所述第二偏振分光棱镜依次放置在所述第二光束的光路上，位于所述第二全反镜片和所述第一偏振分光棱镜之间；通过旋转所述二分之一波片调节所述第二光束与所述涡旋光的能量比例。

3.根据权利要求2所述的光束整形的光学系统，其特征在于，所述线偏振光的波长与功率与所述偏振平板分束镜、所述螺旋相位板、所述第一偏振分光棱镜和所述第二偏振分光棱镜相匹配。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的光束整形的光学系统，其特征在于，所述螺旋相位板的拓扑数不同，所述第二光束与所述涡旋光的能量比例不同；通过调整所述螺旋相位板的拓扑数控制所述类平顶圆光斑的直径和能量。

5.根据权利要求4所述的光束整形的光学系统，其特征在于，所述螺旋相位板的拓扑数为1时，所述第二光束与所述涡旋光的能量比例为0.66:1。

6.根据权利要求4所述的光束整形的光学系统，其特征在于，所述螺旋相位板的拓扑数为2时，所述第二光束与所述涡旋光的能量比例为0.37:1。

7.根据权利要求4所述的光束整形的光学系统，其特征在于，所述螺旋相位板的拓扑数为3时，所述第二光束与所述涡旋光的能量比例为0.31:1。