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[交流] 基于Zemax平台的激光扩束系统的设计

设计一个在波长λ =0.6382μm下操作的激光扩束器,光束输入直径为5mm,输出直径为25mm,输入输出均为准直光。系统总长不超过250mm.在实际的使用过程中,希望镜头的扩束效果比较好,所以在激光扩束后,波前差的PTV值小于λ/10.

   对于激光扩束镜,有两种经典的结构,一种是开普勒型,一种是伽利略型。开普勒型在中间有个聚焦点,伽利略型却没有。对于激光扩束镜而言,优先使用伽利略型。

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计

   

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-1
设计步骤

        1.系统设定

设置入瞳直径5mm,无焦像空间。

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-2


              零度视场

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-3


             0.6328um波长

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-4
2.  建立初始结构

依据下图的LDE 表键入各surface 的相关值

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-5
查看初始结构的波前差,初始结构的波前差有234的波长.

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-6
优化结构

         将镜片曲率和厚度设置成变量

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-7
基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-8


           打开merit function,在第1 行中把operand type 改为TTHI ,用来读取系统总裁。在本设计中,要求总长小于250,第2行operand type 改为OPLT来控制总长。第3行operand type 改为reay,输出直径为25mm,在srf#中键入6,目标值设为12.5mm,表示在surface 中要控制他的ray height。

基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-9
优化后,PTV值为0.0757波长。满足设计要求



基于Zemax平台的激光扩束系统的设计-10
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