产生长距离近似无衍射光束的凹锥透镜

设计了一种可产生长距离近似无衍射光束的新型光学元件凹锥透镜,该透镜是以轴线为中心将传统轴棱锥的底面磨削成凹球面。采用几何光学理论分析了其产生长距离近似无衍射光束的原理。推导了凹锥透镜的振幅透射率函数,并由衍射理论分析和模拟了平面波通过其后的光强分布特性。结果表明,相对于传统轴棱锥,选择合适曲率半径的凹锥透镜能够产生光束发散小、轴向光强分布均匀的长距离近似无衍射光束。以折射率n=1.51509,底角γ=10°,曲率半径R=75 mm的凹锥透镜为例,入射光束半径a=10 mm时可产生最大无衍射距离为Zmax=471.220 mm的近似无衍射光束,相同参数条件下的传统轴棱锥只能产生最大无衍射距离为Z