激光照明系统的退相干聚焦设计与先进被动散斑抑制

为了有效应用被动散斑抑制方法，必须使用一个能最大程度利用激光的非理想时间相干性和角度多样性（空间相干性降低）的照明系统。本研究考察了这些因素独立作用以实现最大散斑抑制的必要条件。提出了一种新颖的退相干聚焦设计，将激光照明聚焦成一个矩形均匀照明光斑。该设计基于一个由不同高度的矩形棱镜阵列和一个由交叉的一维圆柱菲涅尔透镜（具有平坦小面）组成的菲涅尔透镜。数学建模表明，即使对于高数值孔径（NA=0.2）的透镜，这种透镜也能有效地将高斯光束聚焦成矩形均匀照明光斑。还提出了该透镜的平面实现方案。激光二极管的梳状光谱被证明限制了被动方法的能力，因为很难在可用光谱模式之外产生大量去相关的激光子束。实验结果证实，在强度积分期间对激光二极管电流施加轻微调制（约15%）可将梳状光谱转变为连续光谱。这使得能够产生无限数量的去相关激光束，独立于激光的光谱模式，以达到特定光学器件所需的数目。