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小镜片在高功率激光束的照射下吸收热量

由于面积分镜钼镜镶嵌的方法是在球面镜基体上采用环氧树脂粘上等尺寸薛小镜片。该技术存在的问题是制造复杂,粘结剂在高功率激光束的照射下易退化变质,小镜片在高功率激光束的照射下将吸收激光的热量,粘结剂不易散热.将造成小镜片的变形而引起聚焦质量变差,影响使用效果。另一种替代面积分镜的是带式积分镜,该类型积分镜克服了方形积分镜的缺点,它制作简单,可采用高精车在球面或非球面基体上一次加工成形,避免了因大功率激光照射所引起的镜面变形。与面积分镜不同,带式积分镜的设计原理是在与二次曲面反射聚焦镜的回转方向相垂直的方向上采用多带反射斜面代替曲面。这样,经反射后,矩形焦斑的一个边的长度由反射斜面的长度决定,另一个边的长度由离焦得到。下面以抛物面反射镜为例来说明设计原理。

所示为抛物面型带式积分镜光路设计原理图。抛物面与入射激光束呈45 0夹角,在抛物面中心O,入射激光束与出射激光束的夹角为900,而抛物面的焦点在F处,焦距为厂,则F点的坐标为F(厂/2,o)o采用直线段替代抛物面弧线后,各直线段分别将激光束反射到抛物面聚焦焦点处形成长度为现的线段CD,也就是所设计的矩形焦斑的长边。直线段AB与抛韧线相外切,由于切点O在抛物线上,经该点的光线将被反射到焦点上,而焦点在线段CD的中心.根据反射原理,切点O又是直线段AB的中心。

所需要解决的问题是如何确定多条反射斜线两个端点的坐标,或者各条斜线的斜率及其截距,从而能够准确的将原始激光束会聚在加工所要求的聚焦范围内。具体的数学推导过程如下抛物线方程为y2 -2丘,其中厂为抛物线的焦距.

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