鲍威尔镜头设计

以前的帖子已审查了不同的技术光束均质化以及之间的差异点尺寸和光束角度。该帖子将审查使用Powell镜片的光束整形方法。

Powell透镜是通过以受控的方式分散输入准直光束而通过分散的透镜。他们于1987年首次提出了I. Powell在那里他描述了激光束线膨胀光学元件的设计;该元件与其顶点处具有小半径的棱镜的一些相似之处，并仅在一个方向上膨胀激光束。

虽然假设使用圆柱形透镜产生相同的效果，因此使得由圆柱形透镜产生的线路与由鲍威尔透镜产生的线之间的较大差异可以在沿着所产生的线的光束强度中找到。

使用圆柱形透镜可以产生激光线，然而，这种线的强度分布将具有高斯的分布，这意味着该线在其中心具有更高的分布，并且在我们到达时它将慢慢消失边缘。

鲍威尔展示了包括两个表面的光学元件 - 一个是圆锥形和另一个平面或圆柱形 - 能够在宽度和强度中将激光束转换成线投影均匀。棱镜状结构的原因是对于小曲率半径，每个元件的斜率很快达到渐近值：曲率半径变得极小，以便更大的分歧。例如，与900发散系统相关联的曲率半径为0.12mm。

在顶点上具有如此多的功率，这使得表面对丝毫的制造误差非常敏感。一种简单的解决方案来规避与具有大角度分歧的透镜相关的制造困难是通过以传统或伽利氏望远镜的形式通过5倍束膨胀器来增加激光束的直径。这种增加允许透镜元件通过相同的比率来缩放，导致顶点具有0.6mm而不是0.12mm的曲率半径的表面。望远镜装置包括两个和50mm焦距的两个平面凸形元件，相距-60mm。