[实用新型]一种应用于激光散斑烧伤评估仪的匀光扩束镜

说明书

本实用新型涉及一种应用于激光散斑烧伤评估仪的匀光扩束镜，该匀光扩束镜采用单片单面式非球面镜片结构，可以实现扩束及平顶匀光的功能。所述单片单面式非球面镜片由一面是平面，另一面是非球面的结构形式，其中所述非球面一侧曲面部分均满足以下方程式:上式中，c为曲率半径，y为径向坐标，k为圆锥二次曲线系数。本实用新型仅使用了一枚单非球面镜片，就实现了匀光和扩束的功能，大大降低了系统成本和光路装校难度。激光散斑烧伤评估仪，使用的激光波长为785±0.5nm，光斑尺寸1～1.5mm，光束发散角1mrad，当激光发射后经过匀光扩束镜，可以得到能量均匀且尺寸变大的平顶光斑，满足应用场合适用需求。

技术领域

本实用新型为激光匀光应用领域，具体的说涉及一种应用于激光散斑烧伤评估仪的匀光扩束镜。

背景技术

随着21世纪激光技术高速的发展，激光在通讯、工业、医疗、美容等领域的应用慢慢得以普及。激光拥有单色性好、相干性高、亮度高和瞬时峰值功率大等特点，这些特点使激光在很多行业中都发挥了不可替代的作用，由于原始激光都是呈高斯分布的形式出光发射，发射的光斑中心能量最强，周围的能量随着离圆心的距离逐渐减弱，这样会造成接受面的功率密度不一，可能有的地方能量已经超标，而其它地方的却还达不到功率阈值的情况发生。因此有很多激光器都要经过光束整形来满足应用需求。

在激光美容，激光医疗，工业焊接等行业，都要使用能量均匀分布的光斑，这样可以提高激光使用的有效性和安全性，因而激光匀光镜是获得高质量均匀激光光斑的重要元器件。激光匀光镜是指可以将单模激光或多模激光转化为一个特定形状的均匀光斑，且使其光斑能量分布具有高度的均匀性的镜片或镜头。一般而言，光斑形状可以为圆形、正方形、直线、长方形、六边形、椭圆形等形状。激光匀光镜的材料一般可以选择熔融石英、塑料、玻璃，适用的波长范围为193nm～10.6um。激光匀光镜除了可以使激光光斑能量分布均匀外，还可以改变光斑尺寸，使激光使用的具有更大的自由度和针对性，比如可以通过缩小光斑尺寸提高输出能量密度，同时保持输出光斑能量的均匀性，这样能够用激光代替传统手术来治疗表皮深处的病变细胞，使患者恢复时间缩短；另一方面激光匀光镜在保持能量分布均匀的同时，也可以扩大光斑直径，能够使激光光斑照射覆盖面积变大，一次性处理较大的面积区域，可以提高激光某些应用场合的效率和安全性。

激光匀光镜一般分为腔内整形匀光镜和腔外匀光镜。腔内整形匀光镜一般是针对固体激光器，同时具有反射的功能，也称为激光腔内反射匀光镜，其最大的好处是能够同时对1064nm和532nm产生匀光作用，而且不需要添加其它光学部件，因为光在腔内形成激光的过程中也同时完成了匀化的过程。有些医疗仪器可切换输出波长为1064nm或二倍频的532nm，如果采用一般的匀光镜只能对单一波长有效，而激光腔内匀光镜则能够在输出任意一个波长都有匀光的效果。通过这种匀光镜能够直接输出的是均匀圆形光斑，无需再外部添加其它匀光器件，使用非常方便。但有些激光器不带腔内整形器件的时候，就需要在腔外添加整形器件，包括准直镜，匀光镜，扩束或缩束镜等。腔外匀光镜现在大多是衍射匀光镜或微透镜匀光镜，其中衍射匀光镜采用衍射原理来设计的匀光镜，其特点是均匀性好，边缘相对锐利，可以和聚焦镜配合使用，而微透镜匀光镜通常是微透镜阵列，它采用传统折射光学的方法，通过透镜表面微结构来控制光斑的角度和位置从而使光斑能量均匀，但这种方式对镜片的加工工艺要求水平很高，只有严格的工艺控制才能产出匀化效果好的产品，要不然会产生亮斑或暗斑等不良现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是公开了一种应用于激光散斑烧伤评估仪的匀光扩束镜，该匀光扩束镜仅使用了一枚单非球面镜片，就实现了匀光和扩束的功能，大大降低了系统成本和光路装校难度。激光散斑烧伤评估仪，使用的激光波长为785±0.5nm，光斑尺寸1～1.5mm，光束发散角1mrad。当激光发射后经过匀光扩束镜，可以得到能量均匀且尺寸变大的平顶光斑，满足应用场合适用需求。

本实用新型的目的是这样实现的，一种应用于激光散斑烧伤评估仪的匀光扩束镜，该匀光扩束镜采用单片单面式非球面镜片结构，可以实现扩束及平顶匀光的功能。