一.概述
2 u/(Q ># 5H;* Nj@ 由于
激光具有高亮度、单色性好和方向性好等特点，激光扩束准直系统在通信技术、激光扫描、切割、测量距离等领域被广泛应用(在实际应用或实验过程中，通常需要用到口径不一的准直激光光束。尤其是在实验操作过程中，每更换一个实验元件都需要重新调节整个光路，不利于实验操作。因此设计一个连续变倍的激光扩束系统是非常有必要的。
!Kd/
lDY 目前激光扩束方法使用较为广泛的有两大类：
9e1gjC\ c 第一类是选用反射系统，此类系统选用大口径的反射镜面来扩大激光光束，常见的系统有格里高利系统和卡塞格林系统。由于此类系统通常采用非球面镜片，并且是固定的扩束比，通常是单独设计某一类口径的光束。而且非球面在实际生产中存在较高的成本以及难度，所以此类系统适合大倍率扩束的应用；
J4xt!RW! 第二类是选用透射式系统，此类系统是由两个或两个以上的
透镜组成，常见的系统有开普勒系统和伽利略系统，由于此类系统结构简单，实际应用价值较高，所以具有小变倍比需求的系统可采用第二类方法。
o#Rao#bD: u*}6)=+: 二.设计要求
j pT! di 'xvV;bi q$~S?X5\ 波长：632nm
1 NLawi6 变倍比：1-10X
)6 ^b\` 入射光束直径：<=5mm
1K4LEg a ` 出射光束直径:<=50mm
#](ML:! 总长<200mm
zxTm`Dh;[ 设计确保从全孔径出射的
光线与光轴之间的角度小于0.03°
6D _4o&N SQW A{f 利用SYNOPSYS中自带的ZSEARCH功能，ZSEARCH与DSEARCH一样，都能够自动按照给定的初始条件，对初始结构进行搜索，列出10个最佳的初始结构。
X
NnsMl 阅读 HELP ZSEARCH可以帮助您快速的了解ZSEARCH的使用细节。
9O~1o?ni SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
Z;SRW92@ DV]Kd
7
初始宏文件
请评论留言获取
SL>>]A,E<` 运行搜索宏可以得到10个初始结构
!V7VM_}@Y ~)Ny8 Dh
Js'COO 选取一个最佳结构进行下一步的分析。
<@ (H QuL# 5H""_uw l{_>?]S5
pjrVPi5&t _QkU,[E 点击右侧的模块，查看初始结构的变倍功能。点击光线追迹 >真实光线追迹 >执行也可以查看光线的放大情况。
!A&Vg # hRtnO|Z6
（图一 出入射光线10、6、1倍变倍比）
3sHC1 +
0ot=BlMu
（图二 3D绘图10、7、5、1倍扩束）
=DG aK0n 此处给出10、6、1变倍比图样。
g 6;O)b 再在命令行窗口中输入SPEC，查看
镜头参数。
t.485L % d\'M ~VQ 0JK bp*H
]%"Z[R _H< ur?G 此时总长也满足设计要求，最终结果是否达到设计要求，我们还需要通过一些像质评价方法来评定，激光扩束系统常采用波像差对系统
成像质量进行评价。初始结构波像差如图所示：
gXc&uR0S /,c9&i t(M 观察到波像差均方根在λ/5附近还较大，进行
优化并模拟退火，最终得到波像图如图所示：
oC >^V5 w9H%u0V? Kc}FMu 三.总结
bmzs!fg_~R nke[}Hqf 该镜头所有指标已经基本满足要求，使用了8片透镜。
