專利名稱：激光勻光器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光器件。更具體說，它是一種將原始的準分子激光光束進行重新分布以達到盡可能均勻的激光器件。該器件可用于準分子激光眼科治療機中。
背景技術：
由于準分子激光器出射的原始激光能量分布不均勻，從而使得在激光加工的工作面上的準分子激光輻射不均勻，這樣會影響加工的效果。尤其是近年來準分子激光被運用于治療眼睛屈光不正的機器上，這種機器對激光光束的均勻性要求很高，為了達到實際應用的要求，就必須對原始激光進行重新分布以達到盡可能均勻。通常的解決辦法是，將激光光束通過一個由大量小凸透鏡組成的凸透鏡陣列，這種裝置可以將激光光束進行重新分割后疊加，起到勻光作用。例如德國視明公司在他們的產品“Esiris愛麗絲智能高速掃描準分子激光系統”中使用了一種勻光器裝置，這種勻光器裝置由兩塊鏡片組成，一塊是普通凸透鏡；另一塊是經特殊加工的光學鏡片——彌散片，該鏡片的一個平面上被加工出上百個微小凸起，起到相當于大量凸透鏡陣列的作用，可以將激光光束進行重新分割后疊加，使激光光束的均勻性達到使用要求。但是，這種勻光器裝置中的彌散片結構復雜，加工非常困難，成本很高，激光能量損耗較大。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單、加工容易、激光能量損耗少的激光勻光器，該勻光器可以使激光束的均勻性達到實際應用的要求。
本發明的技術方案是一種激光勻光器，所述勻光器為一個片狀光學鏡片，鏡片其中一個面的表面為一系列互成相同角度的狹長條形平面組成的條帶陣列；該條帶陣列在鏡片表面為拱形凸起；鏡片的與此相對的另一個面也為相同的狹長條形平面組成的條帶陣列；鏡片兩面的條帶陣列取向正交，并且其取向都垂直于鏡片主光軸。
本發明進一步的技術方案是一種激光勻光器，所述勻光器為一個片狀光學鏡片，鏡片其中一個面的表面為一系列互成相同角度的狹長條形平面組成的條帶陣列；該條帶陣列在鏡片表面為拱形凸起；鏡片的與此相對的另一個面也為相同的狹長條形平面組成的條帶陣列；鏡片兩面的條帶陣列取向正交，并且其取向都垂直于鏡片主光軸；所述鏡片兩面的條帶陣列在垂直鏡片主光軸方向的平面上的投影為正方形網格。
本發明更詳細的技術方案是一種激光勻光器，所述勻光器為一個片狀光學鏡片，鏡片其中一個面的表面為一系列互成相同角度的狹長條形平面組成的條帶陣列；該條帶陣列在鏡片表面為拱形凸起；鏡片的與此相對的另一個面也為相同的狹長條形平面組成的條帶陣列；鏡片兩面的條帶陣列取向正交，并且其取向都垂直于鏡片主光軸；所述鏡片兩面的條帶陣列在垂直鏡片主光軸方向的平面上的投影為正方形網格；所述狹長條形平面之間互成的角度的計算式為Φ=arctgHL,]]>上式Φ表示狹長條形平面之間互成的角度，H表示狹長條形平面寬的平均值，L表示勻光器鏡片迎光面的中心點到光線通過勻光器后聚焦的焦平面的距離。
本發明的優點是1.本發明的結構簡單，加工方便，不需要特殊加工工具和方法，在普通的凸透鏡或平面鏡上，都可以通過磨削加工出由多個狹長條形平面組成的條帶陣列。因而成本很低。
2.本發明僅為一塊鏡片，激光能量損失少。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的A向正投影圖；圖3為圖1的B向正投影圖；圖4為本發明在使用時的光路示意圖。
其中1狹長條形平面具體實施方式
實施例如圖1所示，一種激光勻光器，可采用普通平面鏡或凸面鏡經磨削加工而成，為薄片狀；鏡片兩個面的表面外形相同，都為7個互成相同角度的狹長條形平面組成的條帶陣列，條帶陣列類似一個正多棱柱部分外側面的形狀，在鏡片表面形成拱形凸起；鏡片的與此相對的另一個面也為相同的條帶陣列。
如圖2所示，鏡片兩個條帶陣列取向正交，在垂直鏡片主光軸方向的平面上的投影呈一個7×7正方形網格狀陣列，其每一個網格單元可代表一個六面體小透鏡，正方形網格的邊長為1.5mm。
如圖3所示，鏡片表面的狹長條形平面之間互成的角度非常小，可用計算式Φ=arctgHL]]>計算，式中Φ表示狹長條形平面之間互成的角度，H表示狹長條形平面寬的平均值，L表示勻光器鏡片迎光面的中心點到光線通過勻光器后聚焦的焦平面的距離，L大大的大于H。在本例中H約為1.5mm，Φ約等于arctg1.5L.]]>根據實際工作需要的L值，就可以計算出具體的Φ，如取L為150mm，則Φ約為0.6度。
如圖4所示勻光的工作原理，原始準分子激光進入勻光器，相當于進入7×7的小透鏡陣列，分別被勻光器在水平和垂直方向的條形平面折射、分割成49束子光束，最后子光束在距離L的焦平面上會聚，依據場強分布互補積分原理，可以將不能滿足加工條件的不均勻部分的原始激光光束，變換為達到加工條件的均勻的激光光束。
當然，本發明不局限于上述的實施例，這里所述的勻光器鏡片的結構，是特別描述其起到勻光效果的工作區域的結構，實際加工中根據不同鏡片毛胚和不同的加工方式，可能會有不同的鏡片邊緣部分，顯然這也是落在本發明的保護范圍之內。同時，本發明不局限于兩面都有條帶陣列的情況，對于僅有單面有條帶陣列的鏡片，或由兩塊及兩塊以上單面具有條帶陣列的鏡片進行組合，因其設計原理及效果和本發明一致，顯然也是落在本發明的保護范圍之內。同時，兩面的條帶陣列在垂直鏡片主光軸方向的平面上的投影成正方形網格狀將達到很好的勻光效果，如果因為加工精度或設計等原因使得投影為長方形或菱形，則勻光效果變差，所以這樣的變換顯然也是落在本發明的保護范圍之內。
此外，本發明不僅適用于準分子激光的勻光，對于其他的對光束均勻性進行均勻分布調整的裝置，只要其采用了上述的表面呈直多棱柱側面狀條帶陣列的鏡片來進行勻光調整，也屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種激光勻光器，其特征在于所述勻光器為一個片狀光學鏡片，鏡片其中一個面的表面為一系列互成相同角度的狹長條形平面組成的條帶陣列；該條帶陣列在鏡片表面為拱形凸起；鏡片的與此相對的另一個面也為相同的狹長條形平面組成的條帶陣列；鏡片兩面的條帶陣列取向正交，并且其取向都垂直于鏡片主光軸。
2.根據權利要求1所述的激光勻光器，其特征在于所述鏡片兩面的條帶陣列在垂直鏡片主光軸方向的平面上的投影為正方形網格。
3.根據權利要求1或2所述的激光勻光器，其特征在于所述狹長條形平面之間互成的角度的計算式為Φ=arctgHL]]>上式Φ表示狹長條形平面之間互成的角度，H表示狹長條形平面寬的平均值，L表示勻光器鏡片迎光面的中心點到光線通過勻光器后聚焦的焦平面的距離。
全文摘要
本發明公開了一種激光勻光器，它是一種將原始激光光束進行重新分布以達到盡可能均勻的激光器件。它包括一塊片狀光學鏡片，特征在于鏡片兩個面的表面外形都為由多個互成相同極小角度的狹長條形平面組成的條帶陣列，該條帶陣列在鏡片表面為拱形凸起；鏡片兩面的條帶陣列取向正交，并且其取向都垂直于鏡片主光軸。原始激光進入勻光器，相當于進入一個小透鏡陣列，通過將原始光束進行重新分割組合而達到均勻的目的。采用這種結構的勻光器，不僅可以使激光光束均勻性達到使用要求，并且結構簡單、能量損耗小、加工成本低。
文檔編號G02F1/35GK1658054SQ20041001412
公開日2005年8月24日 申請日期2004年2月20日 優先權日2004年2月20日
發明者陳寅方 申請人:蘇州六六視覺科技股份有限公司