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鲍威尔棱镜Zemax建模方法
编辑:西安瑞琛光电科技有限公司   时间:2018-10-08

鲍威尔棱镜Zemax建模方法与激光光束整形的应用


       在激光整型技术方面,1965年,Fridden发表了第一篇无损耗激光整型技术,其利用几何的方法将单模的高斯光束整型为均匀光束。近年來,线形激光光束整型的文献日益增多。1986年,日本人Nakamura使用复杂的旋转反射面机构使出射光束为线形分布。1989年,Powell设计了一个单透镜,藉由控制曲率半径及锥形系数(Conic constant),可以使圆形的激光光束整形为均匀的线形光束。此后,Powell在1996年发表了可以将激光光束整形为D型光束的光学元件。


       1994年,Frady由Powell的概念,发觉Powell透镜难以使用在固态激光上,设计了非对称的单透镜组件,在两垂直轴的曲率半径及锥形系数不相同,此组件可用在非圆形入射的激光光源,将光源整形为均匀线形光源,但缺点为在不易对位(Alignment)且制作复杂。


       鲍威尔棱镜(Powell Lenses)是一种光学划线棱镜(非球面柱面镜),它使激光束通过后可以最优化地划成光密度均匀、稳定性好、直线性好的一条直线。鲍威尔棱镜划线优于柱面透镜的划线模式,能消除高斯光束的中心热点和褪色边缘分布。当约1mm的准直激光光束打到鲍威尔棱镜的棱上时,如果将棱镜顶端部分放大可以看出,棱是圆弧状的,光线入射后发生折射,折射角主要由两个棱面所构成的角度决定,最后经过出射面时再发生一次折射,整个出射光线形成一道扇形光幕。

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