[发明专利]一种离轴光束的像差校正方法

说明书

本发明公开了一种离轴光束的像差校正方法，包括：建立平面直角坐标系，使非平面反射元件沿对应所述平面直角坐标系的单一方向偏转；根据非平面反射元件沿单方向的偏转角度，分别得出沿x方向和y方向的入射参数；根据所述入射参数计算得出沿x方向和y方向的近轴传输矩阵；根据所述近轴传输矩阵以及增设柱透镜后的出射平面的传输矩阵，得出增设柱透镜的焦距。本发明的离轴光束的像差校正方法，通过增设柱透镜，提高了激光器的输出光束质量及模式匹配度。

技术领域

本发明涉及激光及光波像差校正领域，特别是指一种离轴光束的像差校正方法。

背景技术

随着激光技术的快速发展，对激光器的输出光束质量、体积及效率等方面提出了更高的要求。在激光振荡器的小型化设计要求下，光路的折转设计逐渐增多，尤其是非平面光学元件的折转，如凸面、凹面反射。这些离轴的光传输，必然会对传输光路引入一定程度的像差，这在很大程度上降低了激光器的输出光束质量及效率等参数。

现有的激光振荡器设计对非平面光学元件的离轴传输引入的波像差，没有采用特殊的校正及补偿方式，只是通过缩小离轴角度的方法尽量减小此过程的影响，这样的方法导致了激光器的输出光束质量低，且模式匹配度低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种离轴光束的像差校正方法。

基于上述目的本发明提供的离轴光束的像差校正方法，包括：

建立平面直角坐标系，使非平面反射元件的偏转方向与所述平面直角坐标系的单一方向对应；

根据非平面反射元件沿单方向的偏转角度，分别得出光沿x方向和y方向的入射参数；

根据所述入射参数计算得出沿x方向和y方向的近轴传输矩阵；

根据所述近轴传输矩阵以及增设柱透镜后的出射平面的传输矩阵，得出增设柱透镜的焦距。

可选的，当所述非平面反射元件沿x方向偏转时，在y方向增设柱透镜。

可选的，当所述非平面反射元件沿y方向偏转时，在x方向增设柱透镜。

进一步的，所述沿x方向和y方向的入射参数分别为：

其中α为非平面反射元件沿单方向的偏转角度。

进一步的，所述沿x方向和y方向的近轴传输矩阵分别为：

其中d₁为入射距离，d₂为出射距离，R为非平面反射元件的曲率半径。

从上面所述可以看出，本发明提供的离轴光束的像差校正方法，包括：建立平面直角坐标系，使非平面反射元件沿对应所述平面直角坐标系的单一方向偏转；根据非平面反射元件沿单方向的偏转角度，分别得出沿x方向和y方向的入射参数；根据所述入射参数计算得出沿x方向和y方向的近轴传输矩阵；根据所述近轴传输矩阵以及增设柱透镜后的出射平面的传输矩阵，得出增设柱透镜的焦距。本发明的离轴光束的像差校正方法，通过增设柱透镜，提高了激光器的输出光束质量及模式匹配度。

附图说明

图1为本发明离轴光束的像差校正方法的一个实施例光路示意图；

图2为本发明离轴光束的像差校正方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。