一种激光束轴对称整形元件的折衍混合结构设计方法

摘要

一种激光束轴对称整形元件的折衍混合结构设计方法，其特征在于：将传统的单片单面式多台阶结构衍射整形元件转换为单片双面式，两面分别为折射面和多台阶结构的衍射面，通过计算选择合适的折射面类型(球面或圆锥面)和参数(球面曲率半径或圆锥面倾角)，设计出的衍射面的台阶宽度可以大大加宽，该方法克服了单面多台阶衍射光学元件折光能力小，整形能力有限，加工难度大的缺陷，在保证元件整形效果的同时，大大降低了衍射面的加工难度。

主权项

1、一种激光束轴对称整形元件的折衍混合结构设计方法，其特征在于：整形元件为单片元件，前后两面分别为设计的轴对称的折射面和轴对称的衍射面，其中折射面的类型可以为球面或圆锥面，衍射面为多台阶浮雕结构，具体通过以下步骤实现：(1)折射面形类型和参数的确定，即球面曲率半径或者圆锥面倾角的确定计算球面逼近整形面形可得到的剩余面形陡度最小值和对应的球面曲率半径，计算圆锥面逼近整形面形可得到的剩余面形陡度最小值和对应的锥面倾角，对比两种类型折射面得到的剩余面形最小陡度，取其数值小的为整形元件的折射面类型，面形参数为对应的球面曲率半径或锥面倾角。(2)衍射面形的确定利用选定的折射面类型和参数计算对应的剩余面形，将其量化为等高度的多台阶浮雕结构，即为整形元件的衍射面形。