柱面透鏡類(lèi)似于球面透鏡,因?yàn)樗鼈兙褂们鎭?lái)聚焦或發(fā)散光線,但柱面透鏡僅在一個(gè)方向上具有匯聚或發(fā)散能力,并且不會(huì)影響垂直方向上的光線。這是使用球面透鏡無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)榍蛎嫱哥R將光線以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的方式聚焦或均勻發(fā)散。柱面透鏡在激光束的控制和整形中起著重要的作用,用于激光片成形和將橢圓光束環(huán)形化。由于柱面透鏡的非對(duì)稱(chēng)特性和特殊制造工藝要求,必須指定并適當(dāng)控制中心、楔形和軸向扭轉(zhuǎn)。
因此,柱面透鏡需要采用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備和技術(shù)制造,同時(shí)需要一個(gè)獨(dú)特的坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)有效參考透鏡的特征。兩個(gè)正交方向定義了參考系統(tǒng):功率方向和非功率方向。第一個(gè)方向稱(chēng)為“功能方向”,因?yàn)樗赝哥R的彎曲長(zhǎng)度前進(jìn),是唯一具有光學(xué)功能的軸。第二個(gè)方向稱(chēng)為“非功能方向”,因?yàn)樗赝哥R的長(zhǎng)度前進(jìn),沒(méi)有任何光學(xué)功能。柱面透鏡沿非功能方向前進(jìn)的長(zhǎng)度可以延長(zhǎng),而不影響透鏡光學(xué)功能。柱面透鏡可以采用多種形狀,包括矩形、正方形、圓形和橢圓形。