透镜轴棱锥光学系统设计

摘要：

利用轴棱锥(Axicon)产生无衍射贝塞尔(Bessel)光具有结构简单、转换效率高、光损伤阈值高等优点,但是由于它是锥体结构,存在加工难度大、成本高等缺点.利用球面透镜的球差设计出具有类似Axicon功能的双透镜系统.即透镜轴棱锥(Lens axicon),它是由两个普通的球面透镜胶合而成的.通过对出射光线的控制,利用光学设计软件的自动优化功能,优化出满足条件的球面曲率半径.利用光线追迹法对所设计的Lens axicon进行追迹模拟.所得的无衍射Bessel光的最大无衍射距离为109 mm,并对不同传输位置的Bessel光横向光强分布进行了分析.实验采用准直扩束后的激光高斯光束垂直入射Lens axicon来获得无衍射Bessel光,利用体视显微镜(可连续放大,最大放大倍数为50倍)和CCD照相机组成的系统对不同位置的截面光斑进行拍摄,实验结果与理论分析及光学仿真结果吻合.由于球面透镜的加工技术成熟、制造成本低,为无衍射Bessel光在实际领域中的应用创造了有利条件.

关键词：透镜轴棱锥、无衍射光束、光线追迹、光学设计、球差

所属期刊栏目：40

分类号：O439(光学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目60977068;泉州市科技计划项目2009G4

在线出版日期：2011-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：249-252