CN109746569A - 一体式激光聚焦镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体式激光聚焦镜，包括激光聚焦镜镜体，所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有锥面，所述激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面设有环状的拱形凸面或与其等效的菲涅尔面型，使入射的高斯分布激光束经传输在光束与激光出射端的圆锥或第一圆台最初相交的截面处形成一个环状的光场分布，经过激光出射端的圆锥或第一圆台出射后，形成近似贝塞尔光束。其能量利用率高，且轴上位置聚焦范围内，输出的近似贝塞尔光束的中心光斑大小和光强基本不变，以利于进行激光微加工，尤其是对大深径比材料的激光微加工。

Description

一体式激光聚焦镜

技术领域

本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种一体式激光聚焦镜。

背景技术

贝塞尔光束的光斑直径最小可达波长量级且能在很长的距离内基本保持不变，相比高斯光束具有更长的焦深，因此非常适合用来做激光微加工，特别是在加工大深径比材料中具有不可比拟的优势。

理想的贝塞尔光束由于占据无限大的空间并拥有无穷大的能量，无法在现实中实现，但是人们可以通过实验方法获得近似贝塞尔光束。迄今为止，研究人员已经提出了许多种产生贝塞尔光束的实验方法，这些方法大致可以分为两类：主动式和被动式。所谓主动式就是通过特定结构的谐振腔由激光器直接产生贝塞尔光束(又叫谐振腔法)，而被动式是指通过一定的方法将其他光束转换为贝塞尔光束。常见的被动式产生贝塞尔光束的方法主要有：环缝－透镜法，计算全息法，轴锥镜法，球面像差法，空间光调制器法、波导法等。比较上述几种方法，各有优缺点：环缝－透镜法结构简单、易于实现，但是对入射光的能量利用率较低；计算全息法结构也较为简单，但是对全息片有较高的质量要求；球面像差透镜法结构较为灵活，但是球面像差透镜设计与加工工艺复杂，而且中心光斑大小和光强随位置会发生变化；轴锥镜法结构简单，能产生高质量的贝塞尔光束，能量利用率比环缝－透镜法大大提高，是目前激光微加工的主流方式，然后轴锥镜法对轴锥镜加工精度要求较高，实际激光微加工的深度一般在几百个微米到几个毫米的量级，对应入射轴锥面处需要环状光斑，能力利用率虽然比环缝－透镜法高很多，但是还是需要遮挡大量的激光能量，中心光斑大小虽然能保持固定，光强随位置会发生变化，并且有可能存在剧烈的震动，图1为现有技术轴锥镜法提供的平面波通过轴锥镜后的轴上光强分布曲线，上述这些缺点限制了轴锥镜法在激光微加工中的直接应用和推广。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种一体式激光聚焦镜，其能量利用率高，且轴上位置聚焦范围内，输出的近似贝塞尔光束的中心光斑大小和光强基本不变，以利于进行激光微加工，尤其是对大深径比材料的激光微加工。

本发明是这样实现的：本发明提供一种一体式激光聚焦镜，其特征在于：包括激光聚焦镜镜体，所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有锥面，所述激光聚焦镜镜体的激光入射端设有环状的拱形凸面或与其等效的菲涅尔面型，使入射的激光束经传输在光束与激光出射端设有的锥面最初相交的初交截面处形成一个环状的光场分布，经过激光出射端设有的锥面出射后，在激光聚焦镜出射轴线方向设定范围内形成一个中心光斑大小和光强相对稳定的近似贝塞尔光束。

所述初交截面处的环状光场分布为内外侧圆环光强为高斯函数的下降关系，中间光强为与径向半径成反比关系的光场分布，使得截面径向上中间光强对应半径范围内，每一点对应的无限小积分圆环面积上的能量相等，有利于获得轴向分布均匀的光场；所述初交截面处径向的相位与中心相位差不超过2π。

所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有圆锥段或第一圆台段，激光聚焦镜镜体的激光出射端设有的锥面为圆锥段侧面或第一圆台段侧面；激光聚焦镜镜体的激光出射端的圆锥段或第一圆台段的轴心线与激光聚焦镜镜体的轴心线位于同一直线上；所述激光聚焦镜镜体中部为圆柱段或第二圆台段。

激光聚焦镜镜体的轴心线经过激光聚焦镜镜体激光入射端设有的环状的拱形凸面中心；激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面为以激光聚焦镜镜体轴心线为旋转轴，由向外凸的圆弧段旋转360度而成，形成环状的拱形凸面；向外凸的圆弧段一端的端头延伸至激光入射端的端面中心，向外凸的圆弧段另一端的端头延伸至激光入射端的端面最外缘；用于形成近似贝塞尔光束的区域在激光聚焦镜镜体的轴心线上设定范围内。

环状的拱形凸面外缘直径与激光聚焦镜镜体的最大圆周直径相等；激光聚焦镜镜体的激光出射端的圆锥段或第一圆台段的最大圆周直径大于或等于光束与激光出射端的圆锥段侧面或第一圆台段侧面最初相交形成的圆周直径；激光聚焦镜镜体的激光出射端的第一圆台段的最小圆周直径小于或等于光束与激光出射端的第一圆台段侧面最末相交形成的圆周直径；入射的高斯分布激光束轴线与激光聚焦镜镜体的轴线在一条直线上。

将光场不经过的激光聚焦镜镜体上的部位设置为镂空。

当激光聚焦镜镜体的激光出射端为第一圆台段时，激光聚焦镜镜体的内部设有沿轴向延伸的镂空部；所述镂空部为圆锥形，圆锥形镂空部的顶点向激光入射端延伸。

在激光聚焦镜镜体的非工作区域设置采用遮光材料遮挡杂光。主要是遮挡输出面的非工作区域。

当激光聚焦镜镜体的激光出射端为第一圆台段时，激光聚焦镜镜体的激光出射端端面即第一圆台的上底面上设置遮光材料遮挡杂光。

一体式激光聚焦镜为一体成型结构。激光聚焦镜镜体采用光学材料制成。

进一步地，能够获得与环状的拱形凸面类似相位分布的菲涅尔透镜结构通过衍射光学元件的方法设计。

进一步地，所述一体式激光聚焦镜的入射端、镜体中部以及出射端中心共轴线。

进一步地，根据光束聚焦要求，计算镜体内的光场分布范围，按高精度要求进行加工检测成圆锥。

进一步地，根据光束聚焦要求，计算镜体内的光场分布范围，只在工作范围对应的圆锥位置，按高精度要求进行加工检测成圆锥。

进一步地，根据光束聚焦要求，其入射高斯光束的能量和光斑大小要与之匹配。如增大高斯光束半径，能够增加其无衍射距离。

进一步地，入射高斯光束要垂直入射一体式激光聚焦镜，高斯光束轴线，与一体式激光聚焦镜的轴线在一条直线上。

进一步地，所述的一体式激光聚焦镜，根据光束聚焦要求，其加工锥面的底角大小要与之匹配。如减小轴锥底角，能增加其无衍射距离。

进一步地，所述的一体式激光聚焦镜，根据光束聚焦要求，其材料折射率要与之匹配。如减小轴锥的折射率，能增加其无衍射距离。

进一步地，所述的一体式激光聚焦镜镜体的非工作范围可以镂空或去除，以减轻重量。

进一步地，所述的一体式激光聚焦镜镜体的非工作范围对应的出射端以及镂空或去除的部位可以放置吸光遮光材料，以去除杂光。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的入射光是高斯分布激光束，从所述激光入射端的环状的拱形凸面(1)或与其等效的菲涅尔面型入射，在中部传输，在光束与激光出射端圆锥或第一圆台最初相交的截面处形成一个环状的光场分布，经过出射端圆锥或第一圆台出射后，在所述的激光聚焦镜镜体中心轴线方向设定范围内形成一个中心光斑大小和光强相对稳定的近似贝塞尔光束。本发明的激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面设有环状的拱形凸面或与其等效的菲涅尔面型，引入了特定的相位分布，与所述聚焦镜镜体中间圆柱体或圆台体部分达到光束整形和传输的效果，将入射的高斯光束整形成环状光场分布，且使初交截面的环状光场分布为内外侧圆环光强为高斯函数的下降关系，中间光强为与径向半径成反比关系的光场分布，能量利用率高，几乎整个入射激光光斑的能量都能利用，且有利于获得轴向分布均匀的光场。

(2)本发明的激光聚焦镜采用一体化设计大大简化了安装调试难度，大大降低了安装调试误差。

(3)激光聚焦镜镜体的激光入射端的环状的拱形凸面或与其等效的菲涅尔面型，可以采用传统非球面加工方式获得，不需要通过集成电路的光刻工艺获得，加工制作成本大大降低。

(4)环状的拱形凸面外缘直径与激光聚焦镜镜体的最大圆周直径相等；激光聚焦镜镜体的激光出射端的圆锥或第一圆台的最大圆周直径大于或等于激光出射端的圆锥或第一圆台最初相交形成的圆周直径；激光聚焦镜镜体的激光出射端的第一圆台的最小圆周直径小于或等于激光出射端的第一圆台最末相交形成的圆周直径；根据光束设计要求，计算工作圆锥的范围，减少需要保证精度的加工圆锥范围，降低了加工成本。

(5)根据光束设计要求，计算激光束在镜体中光场分布范围，将光场不经过的位置镂空，并放置遮光材料，有利用减轻重量，提高散热效果，消除杂散光影响，利于在轴向上光场强度的均匀性。

总之，本发明能够增大能量利用率低、减少加工制作成本、降低安装调试难度、稳定轴上位置聚焦范围内输出近似贝塞尔光束中心光斑大小和光强，以利于进行激光微加工，尤其是对大深径比材料的激光微加工。

附图说明

图1为现有技术轴锥镜法提供的平面波通过轴锥镜后的轴上光强分布曲线；

图2为本发明的一体式激光聚焦镜的结构示意图(图上阴影部分表示光的传输路径)；

图3为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的入射高斯光束示意图；

图4为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的左视图；

图5为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例光束与锥面最初相交的截面即标注4所在位置光场分布图；

图6为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的圆锥体锥面截面上即标注4所在位置径向r对应的光强分布；

图7为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的圆锥体锥面截面上即标注4所在位置径向r对应的相位分布；

图8为图3的高斯光束通过本发明第一种实施例的一体式激光聚焦镜的输出贝塞尔光束轴上光强分布曲线；

图9为图8的贝塞尔光束轴上光强分布曲线中心横坐标或光强稳定处对应的截面光强分布曲线；

图10为本发明的一体式激光聚焦镜的第二种实施例的结构示意图(图上阴影部分表示光的传输路径)；

图11为本发明的一体式激光聚焦镜的第六种实施例的结构示意图(图上阴影部分表示光的传输路径)；

图12为图11的左视图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种一体式激光聚焦镜，包括激光聚焦镜镜体，所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有圆锥段5-1，所述激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面设有环状的拱形凸面1，使入射的高斯分布激光束经传输在光束与激光出射端的圆锥段侧面最初相交的截面4处形成一个环状的光场分布，经过激光出射端的圆锥段侧面出射后，形成近似贝塞尔光束。激光聚焦镜镜体的激光出射端的圆锥段5-1的轴心线与激光聚焦镜镜体中部的轴心线7位于同一直线上；所述激光聚焦镜镜体中部为圆柱段8-1。

激光聚焦镜镜体的轴心线经过激光聚焦镜镜体激光入射端设有的环状的拱形凸面中心；激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面为以激光聚焦镜镜体轴心线为旋转轴，由向外凸的圆弧段1-1旋转360度而成，形成环状的拱形凸面；向外凸的圆弧段一端的端头延伸至激光入射端的端面中心，向外凸的圆弧段另一端的端头延伸至激光入射端的端面最外缘使激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面中心形成锥形凹面，锥形锥尖位于激光聚焦镜镜体的轴心线上；用于形成近似贝塞尔光束的区域在激光聚焦镜镜体的轴心线上设定范围内。

本发明的第一种实施例提供的激光聚焦镜的过中心的轴向截面的示意图如图2所示，激光聚焦镜为一体成型结构，镜体为一个圆柱体结构光学材料，在激光入射端是一个环状的拱形凸面1，激光出射端为圆锥段5-1。图上阴影部分表示光的传输路径，入射激光从入射端进入，在中部传输，最后在出射端输出。所述的一体式激光聚焦镜，根据光束聚焦要求，计算镜体内的光场分布范围，计算加工锥面的底角大小，匹配聚焦镜材料折射率，按要求进行加工检测成所述激光聚焦镜，尤其是按高精度要求进行加工检测成输出圆锥。

如图3所示为本发明的第一种实施例的入射高斯光束示意图，高斯光束垂直入射，高斯光束轴线与激光聚焦镜的轴线在一条直线上。根据光束聚焦要求，其入射高斯光束的能量和光斑大小与之匹配。

如图4所示为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的左视图，表明所述激光入射端的旋转对称性，其中阴影表示光通过的区域，可见入射高斯光束几乎全部进入到所述聚焦镜入射端。结合图2可以直观明白入射端的结构设计，这样一个环状的拱形凸面1，引入了特定的相位分布，与所述聚焦镜的中间圆柱体部分达到光束整形和传输的效果，将入射的高斯光束整形成环状光场分布。

如图5所示为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的圆锥体锥面截面光场分布图即标注4所在位置的截面光场分布图，表明入射的高斯光束经过聚焦镜入射端和中间圆柱体的光束整形和传输的效果，在截面4形成环状光场分布，其中阴影表示光通过的区域，线状阴影代表径向光强高斯下降区域即圆锥体锥面截面上两端高斯下降光强对应的激光传输区域3，网状阴影代表径向光强线性下降区域即圆锥体锥面截面上中间光强对应的激光传输区域2。

如图6所示为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的圆锥体锥面截面上即标注4所在位置径向r对应的光强分布。所述的一体式激光聚焦镜圆锥体锥面截面的环状光场分布为两端光强为高斯函数的下降关系。中间光强为与径向(垂直轴向)半径成反比关系的光场分布，使得初交截面径向上中间光强对应半径范围内，每一点对应的无限小积分圆环面积上的能量相等，有利于获得轴向分布均匀的光场。

如图7所示为本发明的一体式激光聚焦镜的第一种实施例的光束与圆锥体锥面的初交截面4上所在位置径向r对应的相位分布，初交截面4处径向的相位与中心相位差不超过2π。中心指的是，图6径向r对称网格阴影的中心。

在初交截面4处形成如图5所述的环状光场分布如图6所述的光强分布和如图7所述的相位分布的激光经过出射端圆锥出射后，在所述的激光聚焦镜镜体中心轴线方向设定范围距离锥尖[9.75-10.25mm]形成一个中心光斑大小和光强相对稳定的近似贝塞尔光束，如图2所示标注6所在位置为贝塞尔光束区域。所述出射锥面实际起到了聚焦效果。所述贝塞尔光束的轴上光强分布曲线如图8所示，轴上光强分布曲线的两端光强为高斯函数的下降关系，中间光强相对稳定基本不变。图6和图8的两端光强为高斯函数的下降关系，下降点一一对应。

图9为图8所述贝塞尔光束轴上光强分布曲线中心横坐标处或光强稳定处对应的截面光强分布曲线，图上左右对称的第一过零点对应所述贝塞尔光束的直径，所述贝塞尔光束的轴上光强在0.5mm间隔范围内基本不变，在此范围内，其中心光斑大小也相对稳定，直径约为2um。

实施例二

本实施例提供一种一体式激光聚焦镜，包括激光聚焦镜镜体，所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有第一圆台段5-2，所述激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面设有环状的拱形凸面1，使入射的高斯分布激光束经传输在光束与激光出射端的第一圆台段5-2最初相交的初交截面4处形成一个环状的光场分布，经过激光出射端的第一圆台段5-2出射后，形成近似贝塞尔光束。激光聚焦镜镜体的激光出射端的第一圆台段5-2的轴心线与激光聚焦镜镜体中部的轴心线7位于同一直线上；所述激光聚焦镜镜体中部侧面为第二圆台段8-2。激光聚焦镜镜体设置为空心即所述激光聚焦镜镜体的内部设有圆锥形镂空部，圆锥形镂空部10的顶点向激光入射端延伸。

本发明的第二种实施例提供的激光聚焦镜过中心的轴向截面的示意图如图10所示，激光聚焦镜为一体成型结构，镜体为一个圆台体结构光学材料，在激光入射端是一个环状的拱形凸面1，激光出射端为圆台侧面，出射端的圆台体实际上可以看作实施例一中出射圆锥体，在光束与圆锥最末相交的截面处截断。同实施例一相同，图上阴影部分表示光的传输路径，入射激光从入射端进入，在中部传输，最后在出射端输出，所述的一体式激光聚焦镜，根据光束聚焦要求，计算镜体内的光场分布范围，计算输出圆台体的底角大小，匹配聚焦镜材料折射率，按要求进行加工检测成所述激光聚焦镜，只在工作范围对应的输出圆台面位置按高精度要求进行加工检测成输出圆台面。

实施例二的光路，聚焦镜以及出射后的贝塞尔工作区各个截面上的光场分布以及光强分布都与实施例一相一致，聚焦镜入射面，中部和出射面的工作区域一致，区别在于实施例二中，镜体中部结构由原来的圆柱体变为圆台体，镜体输出端由圆锥体变为圆台体，输出面由圆锥变为圆台面，只在工作范围对应的输出圆台面位置按高精度要求进行加工检测成输出圆台面，聚焦镜镜体中部呈圆锥体结构镂空，相比实施例一，降低了高精度输出面加工成本，减轻了重量，减少了杂光。

实施例三

本发明的第三种实施例，聚焦镜的结构，加工方式，光路，聚焦镜以及出射后的贝塞尔工作区各个截面上的光场分布以及光强分布都与实施例二相一致，区别在于实施例三中，聚焦镜镜体中部无镂空结构是实心，激光聚焦镜镜体的激光出射端端面即圆台上底面9上设置遮光材料，将激光出射端端面即圆台的上底面9全部覆盖。相比实施例一，降低了高精度输出面加工成本，减轻了重量，减少了杂光。相比实施例二，重量大，但是加工难度更小。

实施例四

所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有圆台，出射端的圆台体实际上可以看作实施例一中出射圆锥体，在光束与圆锥最末相交的截面处截断。本实施例的其他技术特征与实施例一相同，与实施例二不同的是所述激光聚焦镜镜体中部侧面为圆柱面。

实施例五

所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有圆锥，所述激光聚焦镜镜体的中部为圆台形，本实施例的其他技术特征与实施例一相同，与实施例二不同的是所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有圆锥。

实施例六

图11为本发明的一体式激光聚焦镜的第六种实施例的过中心的轴向截面的示意图(图上阴影部分表示光的传输路径)；参见图11和图12，所述激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面设有与环状的拱形凸面1等效的菲涅尔面型11。

本实施例的其他技术特征与实施例一或实施例二或实施例三或实施例四或实施例五相同，与实施例一相比，区别在于所述激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面为与环状的拱形凸面1等效的菲涅尔面型。

总体而言，本发明通过设计一体式激光聚焦镜在激光入射端为一个环状的拱形凸面1，或为获得类似相位分布的浮雕结构，使入射的高斯分布激光束经过传输，在标识4截面处形成一个环状的光场分布，经过出射端工作圆锥或圆台面出射后，在所述的激光聚焦镜镜体中心轴线方向设定范围内形成一个中心光斑大小和光强相对稳定的近似贝塞尔光束。本发明的激光聚焦镜镜体的激光入射端的面型分布，引入了特定的相位分布，与所述聚焦镜的中间圆柱体部分达到光束整形和传输的效果，将入射的高斯光束整形成环状光场分布，出射端圆锥起到聚焦作用，在激光聚焦镜镜体中心轴线方向设定范围内形成一个中心光斑大小和光强相对稳定的近似贝塞尔光束。本发明克服了现有聚焦技术能量利用率低、加工制作成本高、安装调试难度大、中心光斑大小和光强随位置会发生变化甚至可能存在剧烈的振动等问题，针对现有技术的缺陷，使得在轴上位置聚焦范围内，输出的近似贝塞尔光束的中心光斑大小和光强基本不变，同时大大降低安装调试难度，以利于进行激光微加工，尤其是对大深径比材料的激光微加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体式激光聚焦镜，其特征在于：包括激光聚焦镜镜体，所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有锥面，所述激光聚焦镜镜体的激光入射端设有环状的拱形凸面(1)或与其等效的菲涅尔面型，使入射的激光束经传输在光束与激光出射端设有的锥面最初相交的初交截面(4)处形成一个环状的光场分布，经过激光出射端设有的锥面出射后，在激光聚焦镜出射轴线方向设定范围内形成一个中心光斑大小和光强稳定的近似贝塞尔光束。

2.根据权利要求1所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：所述初交截面(4)处的环状光场分布为内外侧(3)圆环光强为高斯函数的下降关系，中间光强(2)为与径向半径成反比关系的光场分布，使得截面径向上中间光强对应半径范围内，每一点对应的无限小积分圆环面积上的能量相等，有利于获得轴向分布均匀的光场；所述初交截面(4)处径向的相位与中心相位差不超过2π。

3.根据权利要求1所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：所述激光聚焦镜镜体的激光出射端设有圆锥段(5-1)或第一圆台段(5-2)，激光聚焦镜镜体的激光出射端设有的锥面为圆锥段(5-1)侧面或第一圆台段(5-2)侧面；激光聚焦镜镜体的激光出射端的圆锥段(5-1)或第一圆台段(5-2)的轴心线与激光聚焦镜镜体的轴心线(7)位于同一直线上；所述激光聚焦镜镜体中部为圆柱段(8-1)或第二圆台段(8-2)。

4.根据权利要求1或3所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：激光聚焦镜镜体的轴心线(7)经过激光聚焦镜镜体激光入射端设有的环状的拱形凸面(1)中心；激光聚焦镜镜体的激光入射端的端面为以激光聚焦镜镜体轴心线(7)为旋转轴，由向外凸的圆弧段(1-1)旋转360度而成，形成环状的拱形凸面(1)；向外凸的圆弧段(1-1)一端的端头延伸至激光入射端的端面中心，向外凸的圆弧段(1-1)另一端的端头延伸至激光入射端的端面最外缘；用于形成近似贝塞尔光束的区域在激光聚焦镜镜体的轴心线(7)上设定范围内。

5.根据权利要求3所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：环状的拱形凸面(1)外缘直径与激光聚焦镜镜体的最大圆周直径相等；激光聚焦镜镜体的激光出射端的圆锥段(5-1)或第一圆台段(5-2)的最大圆周直径大于或等于光束与激光出射端的圆锥段侧面或第一圆台段侧面最初相交形成的圆周直径；激光聚焦镜镜体的激光出射端的第一圆台段(5-2)的最小圆周直径小于或等于光束与激光出射端的第一圆台段侧面最末相交形成的圆周直径；入射的高斯分布激光束轴线与激光聚焦镜镜体的轴线在一条直线上。

6.根据权利要求1或3所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：将光场不经过的激光聚焦镜镜体上的部位设置为镂空。

7.根据权利要求3所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：当激光聚焦镜镜体的激光出射端为第一圆台段(5-2)时，激光聚焦镜镜体的内部设有沿轴向延伸的镂空部；所述镂空部(10)为圆锥形，圆锥形镂空部的顶点向激光入射端延伸。

8.根据权利要求1或3所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：在激光聚焦镜镜体的非工作区域设置采用遮光材料遮挡杂光。

9.根据权利要求3所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：当激光聚焦镜镜体的激光出射端为第一圆台段(5-2)时，激光聚焦镜镜体的激光出射端端面即第一圆台的上底面(9)上设置遮光材料遮挡杂光。

10.根据权利要求1所述的一体式激光聚焦镜，其特征在于：一体式激光聚焦镜为一体成型结构。