[发明专利]一种利用二元波带片设计衍射多焦点元件实现轴向多焦点的方法

摘要

本发明提出一种利用二元波带片设计衍射多焦点元件的方法，以及实现轴向多焦点的光路结构。其光路结构沿激光传播方向依次包括衍射多焦点元件、聚焦镜或可实现聚焦功能的镜头模组。根据激光光源参数，目标焦点参数，设计出相应规格的衍射多焦点元件、聚焦镜。本文的设计方法具有高效、结构简单、光能利用率高、设计焦点数量和能量分布自由度高的优点。

主权项

一种利用二元波带片设计思路设计的衍射多焦点元件及其设计方法以及实现轴向多焦点的光路结构。其光路沿激光传播方向依次包括衍射多焦点元件、聚焦镜或可以实现聚焦功能的镜头模组。第一步：由目标焦点F_l位置，得到衍射多焦点元件对应的焦距f₁，和聚焦镜f₂。第二步：由目标焦点能量分布，设计二元波带片的相位分布c_l表征了各焦点能量。第三步：得到获得多焦点分布的相位函数其中为入射光初始相位，为聚焦镜相位，为衍射元件的聚焦相位。第四步：根据相位函数，制作衍射多焦点元件。第五步：将激光器出射光束扩束准直，满足衍射多焦点元件对入射光的要求。第六步：按照设计方案搭建光路，光路中沿激光出射方向依次有衍射多焦点元件、聚焦镜或可以实现聚焦功能的镜头模组。第七步：在激光传播方向，观察光斑分布，调试像面的位置得到不同位置处的焦点。