[发明专利]基于位相与偏振的焦深扩展的方法和装置

摘要

本发明公开了一种焦深扩展方法，包括：将工作光束偏振转换为圆柱形偏振光并分光为两束；将其中一光束进行0～π位相编码后，与经过光学折转后的另一光束入射到同一光学合束器件形成合束的同轴光束，再经透镜聚焦后得到扩展焦深光斑。本发明还公开了一种扩展焦深的装置，包括：光源、偏振光转换器、分光器、0/π位相板、光学折转器件、光学合束器件和消复色差聚焦透镜。该方法和装置对于特定类型的聚焦光斑焦深，利用相干光作为工作光束，节省了系统成本，增加了实用性；同时扩展后的聚焦斑的焦深增加两倍以上，光束质量也有提高，聚焦光斑可以达到系统本身的衍射极限以下，且扩展后的光强分布更均匀，更有利于实际应用。

主权项

一种焦深扩展方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将由激光器发出的工作光束通过偏振转换器转换为圆柱形偏振光，再通过分光器分为两束，即第一分光光束和第二分光光束；其中，所述的圆柱形偏振光为径向偏振光或切向偏振光；(2)将所述的第一分光光束通过一个0/π位相板进行位相编码后，入射到一光学合束器件；(3)将所述的第二分光光束通过光学折转器件进行光路折转后，入射到步骤(2)中所述的光学合束器件，从所述的光学合束器件出射的光线为一合束的同轴光束；(4)将步骤(3)中得到的合束的同轴光束通过高数值孔径的消复色差聚焦透镜进行聚焦，在透镜的焦平面附近得到一个扩展焦深光斑，所述的高数值孔径为NA＝0.9～1.4。