[發(fā)明專利]一種光束整形的光學(xué)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011623708.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112612141A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 昌思怡;秦應(yīng)雄;葛佳琪;徐家明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/09
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/09;G02B27/28
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種光束整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括：偏振平板分束鏡、螺旋相位板、第一全反鏡片、第二全反鏡片和第一偏振分光棱鏡；

所述偏振平板分束鏡用于將能量呈高斯分布的線偏振光分離為偏振方向相互垂直的兩束光，分別記為第一光束和第二光束；

其中，所述線偏振光以45°的入射角入射到所述偏振平板分束鏡中；所述螺旋相位板和所述第一全反鏡片依次設(shè)置在所述第一光束的光路上；所述第二全反鏡片設(shè)置在所述第二光束的光路上；

所述螺旋相位板用于將所述第一光束的能量分布由高斯分布轉(zhuǎn)換為環(huán)形分布，得到渦旋光；

所述第一全反鏡片用于將所述渦旋光反射至所述第一偏振分光棱鏡上；

所述第二全反鏡片用于將所述第二光束反射至所述第一偏振分光棱鏡上；

所述第一偏振分光棱鏡用于將所述渦旋光和所述第二光束進(jìn)行合束，通過(guò)將能量呈環(huán)形分布的所述渦旋光和能量呈高斯分布的所述第二光束進(jìn)行疊加，生成類(lèi)平頂圓光斑；

所述第二光束和所述第一光束從所述偏振平板分束鏡到所述第一偏振分光棱鏡的光路距離相等。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括：二分之一波片和第二偏振分光棱鏡；

所述二分之一波片和所述第二偏振分光棱鏡依次放置在所述第二光束的光路上，位于所述第二全反鏡片和所述第一偏振分光棱鏡之間；通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述二分之一波片調(diào)節(jié)所述第二光束與所述渦旋光的能量比例。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光束整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述線偏振光的波長(zhǎng)與功率與所述偏振平板分束鏡、所述螺旋相位板、所述第一偏振分光棱鏡和所述第二偏振分光棱鏡相匹配。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的光束整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋相位板的拓?fù)鋽?shù)不同，所述第二光束與所述渦旋光的能量比例不同；通過(guò)調(diào)整所述螺旋相位板的拓?fù)鋽?shù)控制所述類(lèi)平頂圓光斑的直徑和能量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光束整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋相位板的拓?fù)鋽?shù)為1時(shí)，所述第二光束與所述渦旋光的能量比例為0.66:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光束整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋相位板的拓?fù)鋽?shù)為2時(shí)，所述第二光束與所述渦旋光的能量比例為0.37:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光束整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋相位板的拓?fù)鋽?shù)為3時(shí)，所述第二光束與所述渦旋光的能量比例為0.31:1。