[發明專利]一種實心光束和環形光束的變換裝置

在審

• 申請號: 201610539699.8
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN107589547A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 王顏超;郭敬為;王鵬遠;劉金波
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B26/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

1.一種實心光束和環形光束的變換裝置，其特征在于：包括激光器(1)，由平凹透鏡(2)和平凸透鏡(3)組成的擴束準直系統，圓錐形透鏡(4)，圓錐形透鏡(5)，電動平移臺控制系統(6和光學導軌(7)；圓錐形透鏡(4)和圓錐形透鏡(5)的有相同的頂角；在圓錐形透鏡(4)和圓錐形透鏡(5)的底座上均安裝有電動平移臺，電動平移臺固定在光學導軌(7)上。

2.根據權利要求1所述的實心光束和環形光束的變換裝置，其特征在于，激光器(1)可以為輸出光束為實心光束或環形光束的激光器。

3.根據權利要求1所述的實心光束和環形光束的變換裝置，其特征在于，在光學導軌上放置激光器，沿激光傳播方向上依次同軸放置由平凹透鏡(2)(凹面朝向光傳播方向)和平凸透鏡(3)(平面朝向光傳播方向)組成的擴束準直系統，圓錐形透鏡(4)(錐面朝向光傳播方向)，圓錐形透鏡(5)(平面朝向光傳播方向)，可以實現實心光束到空心光束的相互變換。

4.根據權利要求3所述的激光器(1)和由平凹透鏡(2)和平凸透鏡(3)組成的擴束準直系統固定在導軌表面；圓錐形透鏡(4)和圓錐形透鏡(5)的位置可通過底座上的電動平移臺調節。

5.根據權利要求3所述的實心光束和環形光束的變換裝置，其特征在于：上述圓錐形透鏡(4)和圓錐形透鏡(5)頂角相對放置，產生的環形光束的大小由圓錐形透鏡(4)和圓錐形透鏡(5)的距離l決定。

6.根據權利要求5所述的實心光束和環形光束的變換裝置，其特征在于：距離應滿足：

l=-w0(1+1γ)(tan(θ2+arcsin(n cos(θ2)))+1tan(θ2))]]>

其中w為經由平凹透鏡(2)和平凸透鏡(3)組成的擴束準直系統擴束后的光束半徑，γ為遮攔比，n為空氣與圓錐形透鏡材料的相對折射率，θ為圓錐形透鏡的頂角。