锥透镜X小知识

将准直光束变为环形光束时，锥透镜的平面应面向准直光源。锥透镜折射光遵循斯涅尔定律，可以用来测量偏转角：

n sin(β)=sin（β+θ）

其中，n是玻璃的折射率，β是锥透镜的底角，θ是折射光与光轴产生的偏转角。假设空气的折射率为1。

高斯光束从锥透镜平面入射，在靠近锥透镜圆锥面的出射光斑与贝塞尔光束能量分布非常相似；当远离透镜时，出射光斑为单个环形光束。环形光束的直径随出射距离增加而增加，但圆环的厚度是入射光束直径的一半保持不变，光线并没有发散。环形光束通常用于激光打孔、光学穿孔、角膜手术等应用。使用一对锥透镜时还可用于调节焦斑尺寸及焦深。

锥透镜产生的出射光束受顶角缺陷的影响，理想的顶角是没有弧度足够尖锐，产生的光束具有锐利边缘且在其他地方没有光束。但受加工和包装运输等影响，锥透镜顶端都有一个小的弧度，如下图所示，导致零阶贝塞尔光束的中心光束振荡，而环形光束中心也存在较弱光束。通过改善顶角尖锐度并减少锥透镜通光面的表面缺陷，可以提高出射光斑的强度对比。