谈谈复眼透镜阵列的原理及其应用

2.复眼透镜对LD阵列光束的分割

对复眼透镜单光束光源均匀化机制的分析表明，复眼透镜光束均匀化的一个重要的前提是将光束进行分割和叠加。虽然LD阵列的光束也是由一个个子光束组成的，但是如果以此进行光束分割，直接将各子光束叠加仍然不能得到均匀的强度分布。因为LD的每个子光束之间的光分布是相似的(快轴方向为高斯分布，慢轴方向为超高斯分布)，叠加后光分布与单光束的光分布仍然是相似的，并不能实现均匀化的目的。因此在采用复眼透镜的LD阵列光束均匀化的过程中，需要使用复眼透镜对LD阵列中的子光束进行分割，破坏这种相似性。一个解决办法就是让复眼透镜离开LD阵列足够的距离l使单个LD的光束能够覆盖多个复眼透镜的子孔径，从而每个发光点的光束被数个子透镜孔径所分割并在积分透镜后焦面叠加。由于LD阵列中单个发光点的光束是相干的，对单个发光点的分割叠加还不能得到均匀化的目的。但是LD阵列是由许多非相干的发光点组成的，每个发光点分割叠加后的非均匀光斑在积分透镜的后焦面重合，其内部不均匀性将会通过叠加得到减小甚至消除。

图2.复眼透镜光束分割

因此，复眼透镜对LD阵列光束均匀化的机制为：对LD阵列中每个发光点的子光束分别进行分割叠加，破坏LD阵列中各个子光束之间光分布的相似性；将LD阵列中所有子光束分割叠加后的光斑再进行非相干叠加实现均匀化的目的。