在本文中我們將設計兩個簡單系統：激光擴束系統，一個完全的無焦系統；以及柱面系統，它在其中一個方向上是聚焦系統而在另外一個方向上是無焦系統。 無焦系統的優化 在本文的示例文件中包含一個關于擴束系統的初始結構文件beam_expander.zmx。其設計目標為在He-Ne激光波長下，實現光束的5倍擴束，并且擴束后的輸出光線具有最小的RMS波前差。

物光經擴束準直照射物體后攜帶信息抵達記錄面，參考光經角度調控與物光形成穩定干涉場。軟件調用標準元件庫與材料數據庫，精準配置膜層、偏振、光敏介質參數，模型幾何結構與光學特性與實際工程裝置高度一致。 探測器設置 在全息記錄平面部署相干場探測器，同步采集振幅、相位、光強與偏振信息，精準捕獲干涉條紋分布。合理設置采樣分辨率與接收視場，覆蓋有效記錄區域，濾除雜散光與系統噪聲。

簡介 激光擴束準直系統是激光傳輸、激光加工、激光雷達及天文觀測等領域的核心光學組件，可按指定倍率擴大光束直徑、壓縮發散角，保障長距離傳輸時的高平行度與高能量密度。本案例依托 OAS 光學軟件，完成激光擴束準直系統的全流程建模、仿真、優化與性能驗證，精準量化光束傳播特性、像差水平與準直性能，為工程化設計提供可靠數據支撐與優化方向。

雙光楔變形系統可以作為非對稱擴束或圖形變形的雙光楔附加系統。該系統利用雙光楔消色差及兩組膠合光楔的不同傾斜角度，可以改變系統視場角度，再加上光楔子午及弧矢兩個不同方向的主要使系統在兩個不同方向上放大倍率不同可以構成使像面變寬或變窄的變形系統。雙光楔變形系統被廣泛應用于寬銀幕電影（視頻）的拍攝及放映方面極其方便有效。圖1顯示了變形系統在兩個不同方向的光學示意圖。圖2顯示了變形系統變形圖像示意圖。

圖7.雙光楔多檔變形系統設計界面 作為雙光楔變形系統在平行光路內是系統的視場變形系統，在會聚系統內可以是孔徑光線的變形系統，用以對子午和弧矢兩個不同方向的變形擴束。 圖8.雙光楔孔徑擴束示意圖

添加微透鏡為從光柵中提取的光束留出了一些空間 ，以便于其擴束并朝向光纖準直。擴束和準直依賴于光和大于波長尺度的特征結構進行宏觀相互作用。這可以通過 OpticStudio 中的物理光學傳播 （POP） 進行完全模擬。POP 使用標量衍射理論在宏觀系統中傳播標量場。

激光變倍擴束的技術痛點與行業需求 激光技術的廣泛應用，對擴束系統提出了更高要求：一方面，激光器天然存在發散角，需通過擴束壓縮以實現遠距離傳輸（如激光通信需大口徑光束保證接收功率）；另一方面，不同場景（如激光測距、空間探測）對光斑尺寸的需求差異大，連續變倍擴束成為核心技術訴求。

圖1 改進前測量系統原理圖 （二）關鍵創新：平面反射鏡的誤差補償作用 為解決光軸不重合、鏡片安裝偏斜等問題，團隊在準直擴束系統與成像系統之間增設平面反射鏡，如圖2所示。

應用場景 激光擴束鏡廣泛應用于激光加工、光通信、測量與成像系統中，用于實現光束直徑放大、準直優化以及光束質量改善。其具有結構靈活、易于集成以及適應多種工作波段的優點，適合應用于各類激光光學系統。在本案例中，將在 VLU 中演示激光擴束鏡的設計過程，包括初始系統生成、評價函數定義、優化以及結果展示。

在本案例中，將在 VLU 中演示激光擴束鏡的設計過程，包括初始系統生成、評價函數定義、優化以及結果展示。