錐透鏡X小知識

將準(zhǔn)直光束變?yōu)榄h(huán)形光束時(shí)，錐透鏡的平面應(yīng)面向準(zhǔn)直光源。錐透鏡折射光遵循斯涅爾定律，可以用來測量偏轉(zhuǎn)角：

n sin(β)=sin（β+θ）

其中，n是玻璃的折射率，β是錐透鏡的底角，θ是折射光與光軸產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角。假設(shè)空氣的折射率為1。

高斯光束從錐透鏡平面入射，在靠近錐透鏡圓錐面的出射光斑與貝塞爾光束能量分布非常相似；當(dāng)遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，出射光斑為單個(gè)環(huán)形光束。環(huán)形光束的直徑隨出射距離增加而增加，但圓環(huán)的厚度是入射光束直徑的一半保持不變，光線并沒有發(fā)散。環(huán)形光束通常用于激光打孔、光學(xué)穿孔、角膜手術(shù)等應(yīng)用。使用一對錐透鏡時(shí)還可用于調(diào)節(jié)焦斑尺寸及焦深。

錐透鏡產(chǎn)生的出射光束受頂角缺陷的影響，理想的頂角是沒有弧度足夠尖銳，產(chǎn)生的光束具有銳利邊緣且在其他地方沒有光束。但受加工和包裝運(yùn)輸?shù)扔绊?，錐透鏡頂端都有一個(gè)小的弧度，如下圖所示，導(dǎo)致零階貝塞爾光束的中心光束振蕩，而環(huán)形光束中心也存在較弱光束。通過改善頂角尖銳度并減少錐透鏡通光面的表面缺陷，可以提高出射光斑的強(qiáng)度對比。