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關鍵詞：高功率激光發射系統；擴束系統1 引言高功率激光發射系統是強激光空間傳輸系統中不可缺少的裝置。對高功率激光發射系統的研究一直是激光應用領域的關鍵技術問題。高功率激光發射系統通常由準直系統、導光光路系統和擴束系統組成,光學系統要求具有高抗激光損傷閾值、高反射率、熱變形小等特點。這里我們主要討論擴束系統的設計。

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。

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。

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。

案例說明 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。

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。

南極熊導讀：半個多世紀以來，關于激光和電子束這兩種能量束中究竟哪一種更適合成為精密焊接金屬的可行技術，學術界一直爭論不下。其中電子束能產生更深的焊接穿透力，但需要真空來防止光束散射，這意味著昂貴的真空室限制了應用的規模。激光的焊縫穿透力較小，不需要真空，也不受真空室的限制，但容易受到氣體污染的影響。所以，它們都有各自的價值主張和應用，。

它主要是指將多個激光源（通常以激光陣列的形式）的輸出合成在一起，以獲得單一輸出光束。使用可擴展的合束技術，可以獲得功率可擴展的激光源，即使單個激光器是不可擴展的。 一般來說，合束的目的不僅是使輸出功率成倍增長，還要保持光束質量，使輻射率增加的(幾乎)與輸出功率一樣多。

在本文件中，按照Chu等人[Opt.Express 16，19934-19949（2008）]的步驟，使用Dove棱鏡嵌入非平衡馬赫-曾德爾干涉儀來模擬基于Ince-Gaussian模式的渦旋陣列激光束的產生。所提出的干涉測量裝置產生的渦旋陣列激光束在傳播過程中，也通過聚焦，保持其光束輪廓。因此，所提出的渦旋陣列激光束在二維陣列形式的光鑷和原子阱中具有巨大的應用前景。

在本文件中，按照Chu等人[Opt.Express 16，19934-19949（2008）]的步驟，使用Dove棱鏡嵌入非平衡馬赫-曾德爾干涉儀來模擬基于Ince-Gaussian模式的渦旋陣列激光束的產生。所提出的干涉測量裝置產生的渦旋陣列激光束在傳播過程中，也通過聚焦，保持其光束輪廓。

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用于發散激光二極管聚焦的折射型激光束傳輸系統。

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在本文件中，按照Chu等人[Opt.Express 16，19934-19949（2008）]的步驟，使用Dove棱鏡嵌入非平衡馬赫-曾德爾干涉儀來模擬基于Ince-Gaussian模式的渦旋陣列激光束的產生。所提出的干涉測量裝置產生的渦旋陣列激光束在傳播過程中，也通過聚焦，保持其光束輪廓。因此，所提出的渦旋陣列激光束在二維陣列形式的光鑷和原子阱中具有巨大的應用前景。

目標是將多個高功率激光束組合在一起，以便獲得單個光束，不僅具有相應的更高功率，而且或多或少地保留了光束質量，從而增加了亮度。在另一篇文章中討論的另一種技術是相干光束組合。涉及光譜束組合的激光源可以被認為是多線激光器。光譜束組合原理光譜光束組合的一般原理是將多個具有非重疊光譜的光束組合在一起，并將它們組合在某種波長敏感的光束組合器中。

圖5 光纖與聚焦鏡的關系 圖6 聚焦鏡結構示意圖f_m=r/(n-1)，聚焦鏡玻璃為H-LAF10，相應的折射率和阿貝數為1.787和47.5，計算相應的焦距為4mm 圖7 準直鏡的示意圖 圖8 聚焦鏡結構圖 圖9 激光合束結構圖最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。

獲得良好的光束質量對于許多激光應用都很重要，而獲得良好光束質量的典型實驗方法是空間濾波。 在空間濾波系統中，將針孔放置在中間焦平面（即傅立葉平面）上，以消除不想要的空間頻率分量。為了對這類系統進行建模，我們必須考慮到來自針孔的衍射和激光束的衍射特性。在此示例中，我們演示了空間濾波的效果。

本例為一束激光從地基激光器出發傳輸到近地軌道上的一個轉換鏡上。轉換鏡將激光反射到一個聚焦鏡上，然后這束光打到大氣層內部一個低海拔的目標上。根據Kolmogorov模型，假設目標值的半徑為10cm，就可以計算大氣像差。本例中包含了激光擴束器像差、轉換鏡上的像差以及聚焦鏡上的像差。

參數：非準直入射激光束 4. 參數：準直透鏡和后續光線 5. 參數：雙合透鏡(*)來自肖特2014玻璃 應用示例詳細內容 仿真&結果 1. 如何優化(預設置) ? 通過雙合透鏡的優化，使給定條件的準直入射光束聚焦在透鏡后20mm處。