大多數光學元件都具有旋轉對稱性。它們在現有應用領域中得到了最廣泛的使用。不過,與傳統(tǒng)的旋轉對稱型光學元件相比,擁有非旋轉對稱結構的光學元件有著多種優(yōu)勢。
這樣的例子包括:雙錐透鏡和反射鏡,它們將兩個表面半徑組合在單基材上;多刻面透鏡和反射鏡,它們將多個平面表面組合在單基材上;還有光學陣列(反射式和透射式),它們將多個彎曲表面組合在單基材上。其他非旋轉對稱型光學元件還有:長工作距離離軸拋物面、環(huán)焦拋物面和屋脊分光鏡。
雙錐透鏡在同一表面上有兩個不同的半徑。根據不同的應用領域以及是否需要消除象差,可以制作由球面或非球面分別構成的雙錐透鏡。雙錐透鏡用來生成橢圓形或線性聚焦。這些透鏡還可以用在校形擴束鏡中,用來降低激光光束的象散。許多波導型激光器都會產生象散光束,而大多數激光應用中需要的都是對稱的高斯光束,因此必須對象散光束進行校正。
在校形擴束鏡和橢圓聚焦透鏡中常用的一種光學元件是柱面體透鏡。對于擴束鏡應用以及某些聚焦應用,必須使用兩個柱面鏡,但這使得光路校直變得較為困難。雙錐透鏡可以減少這一應用中使用的部件數量,更重要的是,它能減少校直工作帶來的麻煩。
- 光功率可被集中于一個平面上。
- 易于校直。通過機械加工,可以保證曲線的垂直性。
- 可以用于校形擴束鏡。
- 作為聚焦透鏡,它將生成橢圓形的光斑。
- 它的曲面可以是球型或橢球型的。
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