[发明专利]一种光学强度调制元件、结构设计方法及光学整形系统

权利要求书

1.一种光学强度调制元件，其特征在于，包括不透光掩膜板(1)和透光单元(2)；

所述不透光掩膜板(1)中刻蚀有多个同心环空心结构，所述透光单元(2)包括多个同心透光环，所述同心透光环与所述同心环空心结构一一对应，且相对应的同心透光环和同心环空心结构的尺寸相同，每一所述同心透光环填充在对应的同心环空心结构中；

所述多个同心透光环用于对线光源的强度分布进行调制以得到分段线光源，所述分段线光源每两部分之间都会发生干涉，经过多级干涉叠加后汇聚成低旁瓣类贝塞尔光束。

2.如权利要求1所述的光学强度调制元件，其特征在于，所述同心透光环的数量为两个。

3.如权利要求1或2所述的光学强度调制元件，其特征在于，所述低旁瓣类贝塞尔光束中旁瓣的光强分布由各所述同心透光环的内径以及外径确定。

4.如权利要求1所述的光学强度调制元件，其特征在于，所述透光单元(2)的材料为玻璃、亚克力或聚碳酸酯。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的光学强度调制元件的结构设计方法，其特征在于，所述光学强度调制元件中同心透光环的数量为两个，方法包括：

S1，控制第一透光环的内径和外径保持不变，调节第二透光环的内径和外径，仿真获取类贝塞尔光束旁瓣效应最小时所述第二透光环的内径和外径，其中，所述第一透光环为位于外侧的同心透光环，所述第二透光环为位于内侧的同心透光环；

S2，调节所述第一透光环的内径和外径；

S3，多次重复执行所述S1-S2，以仿真得到令类贝塞尔光束旁瓣效应最小的第一透光环的内径和外径以及第二透光环的内径和外径；

S4，根据所述S3中得到的第一透光环的内径和外径以及第二透光环的内径和外径在不透光掩膜板(1)中刻蚀出同心双环空心结构；

S5，在所述同心双环空心结构中填充透光材料以制备所述第一透光环和第二透光环。

6.如权利要求5所述的结构设计方法，其特征在于，所述S1中调节第二透光环的内径和外径，仿真获取类贝塞尔光束旁瓣效应最小时所述第二透光环的内径和外径包括：

调节所述第二透光环的内径和外径，在类贝塞尔光束的光片厚度在第一预设范围内、以及瑞利距离在第二预设范围内的约束条件下，仿真获取类贝塞尔光束旁瓣效应最小时所述第二透光环的内径和外径。

7.一种将高斯光整形为低旁瓣类贝塞尔光束的光学整形系统，其特征在于，包括：沿光路依次设置的柱透镜、如权利要求1-4任一项所述的光学强度调制元件以及圆透镜，所述光学强度调制元件位于所述柱透镜的焦点处，所述光学强度调制元件与所述圆透镜之间的距离等于所述圆透镜的焦距；

所述柱透镜用于将所述高斯光汇聚为线光源；所述光学强度调制元件用于对所述线光源的强度分布进行调制以得到分段线光源；所述分段线光源经所述圆透镜汇聚后发生多级干涉形成低旁瓣类贝塞尔光束。