[发明专利]基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统、方法及设备

权利要求书

1.一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统，其特征在于，包括达曼光栅、聚焦镜和柱面镜；其中，所述达曼光栅和所述柱面镜分别设置在所述聚焦镜的两侧，并且所述达曼光栅的位置与所述聚焦镜的焦平面的位置匹配；

所述达曼光栅，用于接受第一高斯光束的照射，并将所述第一高斯光束分束成多个第二高斯光束；

所述聚焦镜，用于接受所述多个第二高斯光束的照射，并将所述多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束，所述多个第三高斯光束形成矩形光束；

所述柱面镜，用于接受所述多个第三高斯光束的照射，并将所述多个第三高斯光束折射成线性平顶光束；其中，所述线性平顶光束包括线性平顶光斑；其中，

所述线性平顶光斑的长度由所述多个第二高斯光束的角间隔、所述多个第二高斯光束的个数和所述聚焦镜的焦距确定；

其中，所述多个第二高斯光束的角间隔和所述多个第二高斯光束的个数由所述达曼光栅的结构特征确定；所述达曼光栅的结构特征包括所述达曼光栅的周期和所述达曼光栅的周期内的相位突变点位；

所述线性平顶光斑的宽度由所述柱面镜的焦距确定；

所述达曼光栅、所述聚焦镜和所述柱面镜中的至少一个可替换；

其中，在所述达曼光栅被替换为另一个结构特征不同的达曼光栅和/或所述聚焦镜被替换为另一个焦距不同的聚焦镜时，所述线性平顶光斑的长度改变；

在所述柱面镜被替换为另一个焦距不同的柱面镜时，所述线性平顶光斑的宽度改变；

所述达曼光栅为两台阶结构，并且所述达曼光栅的相邻相位突变点之间的相位差为π。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述达曼光栅位于第一平面，所述柱面镜位于第二平面，所述第一平面和所述第二平面均与所述聚焦镜的主光轴垂直，并且所述第一平面的位置与所述焦平面的位置一致。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述柱面镜的屈光子午线与所述多个第三高斯光束所在的平面垂直；

所述柱面镜的平面表面用于接受所述多个第三高斯光束的照射。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个第三高斯光束中相邻两个第三高斯光束之间存在交叠。

5.一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生方法，其特征在于，应用于基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统，所述系统包括达曼光栅、聚焦镜和柱面镜；其中，所述达曼光栅和所述柱面镜分别设置在所述聚焦镜的两侧，并且所述达曼光栅的位置与所述聚焦镜的焦平面的位置匹配；所述方法包括：

所述达曼光栅接受第一高斯光束的照射，并将所述第一高斯光束分束成多个第二高斯光束；

所述聚焦镜接受所述多个第二高斯光束的照射，并将所述多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束，所述多个第三高斯光束形成矩形光束；

所述柱面镜接受所述多个第三高斯光束的照射，并将所述多个第三高斯光束折射成线性平顶光束；其中，所述线性平顶光束包括线性平顶光斑；其中，

所述线性平顶光斑的长度由所述多个第二高斯光束的角间隔、所述多个第二高斯光束的个数和所述聚焦镜的焦距确定；

其中，所述多个第二高斯光束的角间隔和所述多个第二高斯光束的个数由所述达曼光栅的结构特征确定；所述达曼光栅的结构特征包括所述达曼光栅的周期和所述达曼光栅的周期内的相位突变点位；

所述线性平顶光斑的宽度由所述柱面镜的焦距确定；

所述达曼光栅、所述聚焦镜和所述柱面镜中的至少一个可替换；

其中，在所述达曼光栅被替换为另一个结构特征不同的达曼光栅和/或所述聚焦镜被替换为另一个焦距不同的聚焦镜时，所述线性平顶光斑的长度改变；

在所述柱面镜被替换为另一个焦距不同的柱面镜时，所述线性平顶光斑的宽度改变；

所述达曼光栅为两台阶结构，并且所述达曼光栅的相邻相位突变点之间的相位差为π。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述达曼光栅位于第一平面，所述柱面镜位于第二平面，所述第一平面和所述第二平面均与所述聚焦镜的主光轴垂直，并且所述第一平面的位置与所述焦平面的位置一致。