錐透鏡X小知識

將準直光束變為環形光束時，錐透鏡的平面應面向準直光源。錐透鏡折射光遵循斯涅爾定律，可以用來測量偏轉角：

n sin(β)=sin（β+θ）

其中，n是玻璃的折射率，β是錐透鏡的底角，θ是折射光與光軸產生的偏轉角。假設空氣的折射率為1。

高斯光束從錐透鏡平面入射，在靠近錐透鏡圓錐面的出射光斑與貝塞爾光束能量分布非常相似；當遠離透鏡時，出射光斑為單個環形光束。環形光束的直徑隨出射距離增加而增加，但圓環的厚度是入射光束直徑的一半保持不變，光線并沒有發散。環形光束通常用于激光打孔、光學穿孔、角膜手術等應用。使用一對錐透鏡時還可用于調節焦斑尺寸及焦深。

錐透鏡產生的出射光束受頂角缺陷的影響，理想的頂角是沒有弧度足夠尖銳，產生的光束具有銳利邊緣且在其他地方沒有光束。但受加工和包裝運輸等影響，錐透鏡頂端都有一個小的弧度，如下圖所示，導致零階貝塞爾光束的中心光束振蕩，而環形光束中心也存在較弱光束。通過改善頂角尖銳度并減少錐透鏡通光面的表面缺陷，可以提高出射光斑的強度對比。