[发明专利]准双半高斯空心激光束形成装置

摘要

准双半高斯空心激光束形成装置在一定程度上实现了高斯实心激光束向双半高斯空心激光束的转换，属于激光技术领域。已知采用几何光学法的空心激光束产生装置其不足在于，所形成的空心激光束光强仍为双高斯分布，尚未成为一种实用的空心激光束。本发明准双半高斯空心激光束形成装置依次由凹球面反射镜、正轴锥面反射镜、正透镜组成，三者光学同轴，正轴锥面反射镜的锥面与凹球面反射镜的凹球面相对，凹球面反射镜的中心开有入射孔，正透镜的物方焦点与凹球面反射镜反射光线会聚点重合。本发明之装置所形成的空心激光束光强分布接近双半高斯分布状态，是一种实用的准双半高斯空心激光束，应用于激光加工、原子冷却、生物工程等领域。

主权项

1、一种准双半高斯空心激光束形成装置，其特征在于，该装置依次由凹球面反射镜(6)、正轴锥面反射镜(7)、正透镜(8)组成，三者光学同轴，正轴锥面反射镜(7)的锥面与凹球面反射镜(6)的凹球面相对，凹球面反射镜(6)的中心开有入射孔(9)；凹球面反射镜(6)与正轴锥面反射镜(7)参数匹配关系及位置关系应当符合下列公式要求：$x=\frac{-y_A}{\mathrm{tg}(\theta +\alpha /2)}+x_A$式中：$\alpha =\arcsin \left[\frac{(R/2-l)\sin \theta }{R}\right]$凹球面反射镜(6)的凹球面球心O为坐标原点，光轴与横坐标重合，R为凹球面半径，θ为正轴锥面反射镜(7)锥面的锥角，1为正轴锥面反射镜(7)锥面的锥顶到凹球面反射镜(6)焦点O′的距离，A(xA，yA)为入射实心高斯激光束中任意一根由正轴锥面反射镜(7)反射的光线与凹球面反射镜(6)的交点，α为相交于点A(xA，yA)的正轴锥面反射镜7反射光线与过点A(xA，yA)凹球面半径R之间的夹角，凹球面反射镜(6)反射光线与光轴相交于点O＂，x为点O＂横坐标值；正透镜(8)的物方焦点与点O＂重合，f为正透镜(8)的物方焦距。