离轴90°抛物面镜焦斑特性分析

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摘要随着离轴抛物面反射聚焦镜在激光加工领域的广泛应用，如何提高其聚焦光斑质量成为一个嗫需解决的问
题。理论上，抛物面反射聚焦方式可以消除球差的影响，得到高质蘑的聚焦光斑。但是抛物面反射镜是最难调整
的反射镜系统之一，对光轴失准的敏感度极高。细微的失准引发的像散将大大降低焦斑的光强。为了深化对其的
认识．通过几何光学和物理光学的方法，对离轴90。抛物面镜应用于激光聚焦光路时，光轴的角度失准对聚焦光斑
造成的影响进行分析。结果表明，细微的角度失准将导致焦斑面积大大增加，从而大大降低了焦斑的光强。并通
过二阶矩法证明了角度失准将导致抛物面镜焦平面附近产生一对互相垂直的焦线，同时证明了两焦线所处z平面
与焦点F的绝对距离相等，并与入射偏角日呈线性关系。焦线的存在使入射高斯光束转变为椭圆高斯光，降低了
焦面处的峰值光强。抛物面镜对角度失准的敏感度非常高，几个r啪d的失准角将导致焦面处的峰值光强下降一半。
关键词几何光学；角度失准；光线追迹；离轴90。抛物面镜；焦斑