德國Asphericon的光束整形鏡

Asphericon光束整形鏡，320~1600nm，高損傷閾值

德國Asphericon GmbH生產的Asphericon光束整形鏡波長覆蓋320 nm-1600 nm，且其高精度安裝，始終對齊，可達到波前衍射極限。可以搭配聚焦透鏡使用，聚焦形成平頂光。還可以生成環形光束和聚焦光斑（光斑大小與焦距成正比）。不同光束的產生取決于輸入光束的質量，且元件的損傷閾值高。這種Asphericon光束整形鏡也叫做光束整形器、平頂圓環光束整形鏡、艾里光束整形鏡、Asphericon光束整形器、艾里光束整形器、光束整形鏡、多功能光束整形鏡、平頂圓環光束整形器、 a|Airy∫hape整形器等。

Asphericon光束整形鏡的特點：

-是一款多功能光束整形器，可生成不同的光束輪廓（例如平頂光、環形光束、聚焦光束）

-光斑尺寸可通過焦距輕松縮放

-通過高精度安裝實現對齊，輕松集成至現有裝置

-光譜范圍：320~1600nm

-高損傷閾值

-重量輕，體積小，易集成

生成不同的光束輪廓（例如平頂光、環形光束、聚焦光束）的原理如下圖，這與普通平頂光DOE的機理不同：

Asphericon光束整形鏡的特性決定了不僅能在聚焦透鏡的焦平面一定范圍內生成一個平頂光束輪廓，還能以不同的工作距離創建各種輪廓，以提高靈活性，從左往右依次代表不同焦距下的光束效果。如上圖的第一列、第三列、第五列圖形，代表光束整形器在一定范圍內可以形成平頂光束（而平頂光DOE只能在特定位置的焦平面形成平頂光）；上圖第二列代表光斑可以為圓環形光斑，第四列代表可以在光束束腰形成聚焦光斑。這就為客戶的使用提供了很大的靈活性，一個模組能發揮更多的用途。

能否產生所示光束輪廓取決于輸入光束質量。為獲得最佳結果，要求使用具有最小波前像差的準直光束（即M2小，且準直入射光）。上圖表示典型的多功能光束整形鏡的系統結構（聚焦結構）。產生的光斑輪廓是多少呢？

Asphericon的a|Airy∫hape光束整形鏡和a|TopShape準直平頂光束模組對的光斑大小不同，a|Airy∫hape多功能光束整形鏡產生的平頂光斑或圓環光斑大小在5um~1mm范圍內，且光斑的大小與焦距鏡的焦距成正比（這一點與平頂DOE搭配不同聚焦鏡的光斑大小的變化規律相同）。a|TopShape平行平頂光整形模組得到平頂光斑在3.5mm~22.5mm范圍內。

光學系統結構如下圖。示例系統（1）的總長為290 mm。示例系統（2）增設一個擴束器后，可使用更短的焦長，長度也減少了25％。若使用更多a|BeamExpanders，整個系統的長度最多可減少75％，這就為系統的靈活性提供了保障。

Asphericon光束整形器設計緊湊，長度僅為 17.3 毫米，重量輕，可以輕松集成到現有（甚至非系統）設置中。由于其巧妙的光學設計，它還可以減少工作距離。尺寸圖如下：

Asphericon艾里光束整形鏡應用：

-顯微鏡光學

-醫療應用

德國Asphericon的光束整形鏡