[发明专利]一种生成类平顶圆光斑的光学系统

权利要求书

1.一种生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，包括：第一偏振分光棱镜(1)、螺旋相位板(2)、第一全反镜片(3)、第二全反镜片(4)和第二偏振分光棱镜(5)；

所述第一偏振分光棱镜(1)用于将高斯分布的入射激光束分离为水平偏振的P光束和垂直偏振的S光束；

所述螺旋相位板(2)和第一全反镜片(3)依次设置在所述S光束的光路上，所述螺旋相位板(2)用于将所述S光束转换为涡旋光束，所述第一全反镜片(3)用于将所述涡旋光束反射至所述第二偏振分光棱镜(5)；

所述第二全反镜片(4)位于所述P光束的光路上，用于将所述P光束反射至所述第二偏振分光棱镜(5)；

所述第二偏振分光棱镜(5)用于对所述P光束和涡旋光束进行叠加，以生成并输出类平顶圆光斑。

2.如权利要求1所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，所述P光束和S光束经过相等距离的传输后到达所述第二偏振分光棱镜(5)。

3.如权利要求1所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，还包括：二分之一波片(6)和第三偏振分光棱镜(7)，所述二分之一波片(6)、第三偏振分光棱镜(7)和第二全反镜片(4)依次设置在所述P光束的光路上；通过旋转所述二分之一波片(6)调节所述P光束和涡旋光束的能量比例。

4.如权利要求1所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，还包括：激光器(8)，用于生成高斯分布的激光束，并对所述激光束进行准直后输出至所述第一偏振分光棱镜(1)。

5.如权利要求4所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，所述激光器(8)生成的激光束的波长以及功率与所述第一偏振分光棱镜(1)、螺旋相位板(2)和第二偏振分光棱镜(5)均匹配。

6.如权利要求1-5任一项所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，通过更改所述螺旋相位板(2)的拓扑数来控制所述类平顶圆光斑的直径和功率。

7.如权利要求6所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，所述螺旋相位板(2)的拓扑数为1，所述P光束和涡旋光束的功率比例为0.66:1。

8.如权利要求6所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，所述螺旋相位板(2)的拓扑数为2，所述P光束和涡旋光束的功率比例为0.37:1。

9.如权利要求6所述的生成类平顶圆光斑的光学系统，其特征在于，所述螺旋相位板(2)的拓扑数为3，所述P光束和涡旋光束的功率比例为0.31:1。