基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計


激光擴束系統是激光干涉儀、激光測距儀、激光雷達等諸多儀器設備的重要組成部分,其光學系統多采用通過倒置的望遠系統,來實現對激光的擴束,其主要作用是壓縮激光束的空間發散角,使擴束后的激光束口徑滿足其他系統的要求。

激光器發出的光束直徑很細小,通常只有零點幾到幾毫米,激光束的這些特性在某些方面是很有用的。然而在一些應用領域中需要的確是寬光束,如激光全息、光信息處理、激光照明、激光測距等。例如在激光干涉儀的應用中,它要照射比激光束口徑大得多的被測物體,然后通過光束的干涉來實現測量。又如在激光的全息應用中,它要照射比激光束口徑大得多的全息記錄介質,以實現信息的記錄和重現。因此需要使用激光擴束系統來實現激光束的準直擴束。

本文設計的是一種帶折疊光路的激光擴束系統,可以有效節省系統空間。

設計要求:EPD=10mm、f2/f1=10、波長1064nm、輸入輸出均為準直光、系統總長<450mm、使用兩個平面鏡折疊光路、波前差、。

設計步驟

1、 系統參數設定

孔徑類型選擇入瞳直徑,孔徑值輸入10,;波長選擇ND:YAG,或者直接輸入1.064,其它保持系統默認。




基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖1基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖2

2、 建立系統結構

在鏡頭數據編輯器中輸入如下初始結構數值。

基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖3

設置變量優化初始結構。

基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖4

查看布局圖和標準點列圖。

基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖5

添加反射鏡,第一塊反射鏡X傾斜-90&deg;,第二塊反射鏡X傾斜90&deg;。

基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖6

設置雙膠合透鏡,使光路平行出射。

基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖7

進一步優化結構參數,此時針對平行光優化評價函數要選擇波前。

基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖8

查看3D布局圖和波前圖。

基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖9

3、  控制系統總長

打開評價函數編輯器插入空行,并改為OPLT來控制總長,設置如下基于zemax的折疊光路的激光擴束系統設計的圖10

最后再根據需求修改鏡片尺寸等參數。

如果有相關需要,歡迎通過公眾號"320科技工作室"和我們聯絡

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