一种用于软X射线激光去相干的单玻璃管光学透镜设计

作     者：袁天语 邵尚坤 孙学鹏 李惠泉 华陆 孙天希 Yuan Tian-Yu;Shao Shang-Kun;Sun Xue-Peng;Li Hui-Quan;Hua Lu;Sun Tian-Xi

作者机构：北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875 北京市科学技术研究院辐射技术研究所北京100875 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第3期

页      面：85-91页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 080901[工学-物理电子学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2021YFF0701202) 国家自然科学基金(批准号:11875087,12105020)资助的课题 

主　　题：软X射线激光 去相干 X射线光学器件 玻璃管全反射X射线光学器件 

摘      要：激光具有亮度高、单色性好、高相干性及方向性好的优势,然而在激光成像、激光加工等场景只想利用其高亮度或高单色性,高相干性导致的干涉效应会影响和限制其应用效果.通过模拟计算的方法,设计了一种针对软X射线激光去相干的新型单玻璃管光学透镜.模拟结果显示,针对波长为10 nm、束腰半径为1.25 mm的软X射线激光光束,透镜入口端内直径5 mm、出口端内直径0.6 mm、长度15 cm的单玻璃管光学透镜在有效降低软X射线激光光束相干度的同时,在出口处获得了发散度为30—50 mrad的出射光束,相应的传输效率为78%,光强增益为52.74.针对波长不低于1 nm的激光光束,该型号的单玻璃管光学透镜能够将光束的传输效率保持在30%以上.本文还探讨了入射光能量和透镜长度对器件传输结果的影响.结果表明,根据全反射原理设计的单玻璃管光学透镜能够满足极紫外到X射线波长范围内激光去相干的应用需求,在X射线激光成像、激光加工等方面具有广泛的应用前景.