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錐面透鏡

錐透鏡通常也被稱為旋轉(zhuǎn)對稱棱鏡，是由一個圓錐面和一個平面組成的透鏡。錐透鏡常用來生成貝塞爾強(qiáng)度分布的光束或錐形非發(fā)散光束。將準(zhǔn)直光束變?yōu)榄h(huán)形光束時，錐透鏡的平面應(yīng)面向準(zhǔn)直光源。錐透鏡產(chǎn)生的光束穿過光軸，當(dāng)錐透鏡到圖像距離增大時，所形成的光環(huán)直徑也將增大，而光環(huán)的厚度保持不變。該光束具有貝塞爾光束的特性，沿光束傳播方向的光強(qiáng)分布不會發(fā)生改變。

錐透鏡的貝塞爾光束特性

與隨距離增長而發(fā)散的高斯光束不同，貝塞爾光束是非衍射光束，它在傳播時能保持光強(qiáng)分布不變。雖然真正的貝塞爾光束需要無限的能量才能產(chǎn)生，但錐透鏡可以在其焦深（DOF）范圍內(nèi)產(chǎn)生與之非常近似的非衍射特性。

錐透鏡折射光時遵循斯涅爾定律?？梢杂脕頊y量偏轉(zhuǎn)角：

其中，n是玻璃的折射率，α是錐透鏡的物理底角，?是折射光與光軸產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角。

使用光學(xué)部件與錐透鏡

為了獲得貝塞爾光束，必須將錐透鏡和激光準(zhǔn)直，使激光束沿著錐透鏡的光軸傳播。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直和精度要求，要用到很多光學(xué)部件，包括激光，擴(kuò)束鏡，

透鏡安裝座以及接桿和接桿支架。例如，擴(kuò)束鏡可以準(zhǔn)直入射激光并減少其發(fā)散度，使得錐透鏡可以精確地創(chuàng)建環(huán)形光束，光學(xué)透鏡安裝座

可以將錐透鏡牢牢固定起來，并提供微米或亞微米級的自由度調(diào)整及準(zhǔn)直。

將沿光軸傳播的光束聚焦，錐透鏡創(chuàng)建了近似貝塞爾光束。雖然光環(huán)直徑會隨著錐透鏡和圖像之間的距離成比例地增大和減小，但是光環(huán)

厚度保持不變。錐透鏡非常適用于需要環(huán)形激光輸出的測量和準(zhǔn)直，以及研究和醫(yī)療應(yīng)用。

錐面透鏡