一种几何相位光学元件制作方法及光束传播质量因子测量装置制造方法及图纸

一种几何相位光学元件制作方法及光束传播质量因子测量装置，涉及光学与光电子技术领域。上述方法包括：将多个不同传播距离的数字传播相位分布分别写入多个光栅常数不同的正弦相位光栅结构，得到多个纯相位掩膜版；将多个纯相位掩膜版叠加得到合成相位掩膜版，并进行相位深度压缩；然后将其作为目标几何相位空间分布，获得几何相位光学元件的光轴取向空间分布函数；按照该光轴取向空间分布函数制作几何相位光学元件。上述装置中，入射光束依次穿过透镜组、几何相位光学元件以及第三透镜，并入射至成像装置；透镜组将入射光场的束腰调节至几何相位光学元件预设束腰附近，几何相位光学元件位于第三透镜的前焦面上，成像装置位于第三透镜的后焦面上。第三透镜的后焦面上。第三透镜的后焦面上。

【技术实现步骤摘要】
一种几何相位光学元件制作方法及光束传播质量因子测量装置


[0001]本专利技术涉及光学与光电子
，具体涉及光束传播质量因子测量技术。

技术介绍

[0002]光束质量作为激光光束特性的核心参数之一，自激光器问世一来，就是人们所关心的问题。然而，与线宽、功率等拥有明确定义与测量方法的核心参数不同，光束质量的定义相对抽象，其定义与测量方法并没有完全形成共识。目前，国际上广泛使用光束传播质量因子M2(Beam propagation factor)对光束质量进行评价，并形成了相关的ISO标准(ISO11146
‑
1:2021)。光束传播质量因子M2的计算方法是待测光束的光束参数乘积(Beam parameter product，光束宽度与远场发散角的乘积)除以理想高斯光束的光束参数乘积。激光光束通过无像差光学系统时，光束传播质量因子M2是一个传输不变量，M2≥1且M2的值偏离1越多，则激光的光束质量越差。
[0003]现有的光束传播质量因子M2测量技术基本遵循ISO 11146
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1:2021标准的测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种几何相位光学元件制作方法，其特征在于，包括：将多个不同传播距离的数字传播相位分布分别写入多个光栅常数不同的正弦相位光栅，得到多个纯相位掩膜版；将所述多个纯相位掩膜版叠加，得到合成相位掩膜版；将所述合成相位掩膜版进行相位深度压缩；以相位深度压缩后的合成相位掩膜版作为目标几何相位空间分布，获得几何相位光学元件的光轴取向空间分布函数；以及按照所述几何相位光学元件的光轴取向空间分布函数制作几何相位光学元件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光轴取向空间分布函数β(x,y)为：其中，其中，为以光束传播方向为z方向的空间直角坐标系下的数字传播相位分布，λ为所述光束的波长，z'＝zλ2f2，f为与所述几何相位光学元件相配合使用的、且位于所述几何相位光学元件出射端的傅里叶透镜的焦距，i为虚数，a
j
和b
j
分别为第j个正弦相位光栅在水平方向和垂直方向的光栅常数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述几何相位光学元件采用液晶微纳器件或介电超表面遵循偏振几何相位原理的二元光学元件制成。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述傅里叶透镜为无像差透镜。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当入射至所述几何相位光学元件的光束为圆偏振光时，所述光轴取向空间分布函数通过二分之一波片对圆偏振态光束操作的琼斯矩阵计算获得。6.一种光束传播质量因子测量装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱智涵，吴海俊，李春宇，陈鹏，陆延青，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：