将椭圆高斯光束转化为圆形平顶光束的整形镜组设计方法技术

将椭圆高斯光束转化为圆形平顶光束的整形镜组设计方法，属于激光整形技术领域，本发明专利技术整形镜组设计方法包括：第一步、求解坐标关系：根据椭圆高斯光束的非旋转对称的光束形状，利用能量守恒定律，推导入射椭圆高斯光束和出射圆形平顶光束在x-y平面内的坐标关系；第二步、求解整形镜组的面形表达式：第一反射镜和第二反射镜的面形方程分别为z＝G(x,y)和Z=F(X,Y)；经过求导、求积分，推导出第一反射镜和第二反射镜的面形方程式，将第一步由输入坐标r0和θ求出的对应输出坐标ρ和的数值解，一起代入面形方程式，求出两反射镜面形方程的数值解；第三步、软件模拟：将第二步中计算出的面形数据数值解输入到光学设计软件中模拟，可显示椭圆高斯光束到圆形平顶光束的转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光整形
，具体涉及。
技术介绍
激光自问世以来得到了广泛的应用。在激光医疗、材料加工、无掩模光刻、全息等
，往往需要光强分布为平顶函数的激光光束。因此，将激光光束整形为平顶光束尤为必要。目前对激光光束平顶化整形主要有采用二元光学元件、液晶空间光调制器、双折射透镜、基于几何光学方法设计的折射(或反射式)透镜等方法。采用几何光学方法设计的激光光束平顶系统因其具有高能量利用率和适用于高功率激光等优势得到了广泛的应用。采用几何光学方法设计的激光光束平顶系统包括折射式系统和反射式系统。反射式整形系统不受入射光波长影响，且适用于高功率激光，相比折射式整形系统更具优势，本专利技术即采用反射式结构。反射式整形系统结构首先由P.H.Malyak提出，他设计的反射式整形系统只针对圆形高斯光束整形，不能对椭圆高斯光束整形。椭圆高斯模是波动方程的精确解之一，部分准分子激光光束和使用单片非球面准直的半导体激光光束均可近似为椭圆高斯光束。随着这类激光器在科研和工程领域的应用，对椭圆高斯光束进行平顶化整形的需求越来越多。现有技术中D.L.Shealy 在 ‘Designandanal本文档来自技高网...

【技术保护点】
将椭圆高斯光束转化为圆形平顶光束的整形镜组设计方法，其特征是，包括以下步骤：第一步、求解坐标关系：根据椭圆高斯光束的非旋转对称的光束形状，利用能量守恒定律，推导入射椭圆高斯光束和出射圆形平顶光束在x?y平面内的坐标关系；假设入射椭圆高斯光束和出射圆形平顶光束都平行于光轴，(r,θ)为入射椭圆高斯光束的极坐标，为出射圆形平顶光束的极坐标；椭圆高斯光束光强分布表达式为：Iin(r,θ)=2πωx0ωy0exp{-2r2[(cosθωx0)2+(sinθωy0)2]}---(1)其中ωx0和ωy0分别为椭圆高斯...

【技术特征摘要】
1.椭圆高斯光束转化为圆形平顶光束的整形镜组设计方法，其特征是，包括以下步骤: 第一步、求解坐标关系: 根据椭圆高斯光束的非旋转对称的光束形状，利用能量守恒定律，推导入射椭圆高斯光束和出射圆形平顶光束在x-y平面内的坐标关系；假设入射椭圆高斯光束和出射圆形平顶光束都平行于光轴，(r，Θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟奇，孟祥翔，柳华，魏忠伦，张大亮，吕伟振，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：