一.概述
;uw Ryd ?i06f,- 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。
]8 f ms( 目前激光扩束方法使用较为广泛的有两大类：
5ZMR,SZhC 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；
uWM{JEOl 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。
p' + BPdfYu ,il 二.设计要求
~ ; -! n; YEj8S5"Su\ }RwSp!}C 波长：632nm
V??dYB( 变倍比：1-10X
Kd= %tNp 入射光束直径：<=5mm
{ Fawt: 出射光束直径:<=50mm
Vzwc}k*Y 总长<200mm
8" fD`jtQ 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°
" QWq_R d"6&AJ5a 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。
lsy?Ac 阅读 HELP ZSEARCH可以帮助您快速的了解ZSEARCH的使用细节。
:1iqT)&|8F SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
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* 4)U.5FBk
)
初始宏文件
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1. rj' 运行搜索宏可以得到10个初始结构
m"o ;L3 pb$~b\s]= uwjGDw 选取一个最佳结构进行下一步的分析。
rxy&spX /ig:9R 69J4=5lX
OnK~3j #@"<:!?z 点击右侧的模块，查看初始结构的变倍功能。点击光线追迹 >真实光线追迹 >执行也可以查看光线的放大情况。
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（图一 出入射光线10、6、1倍变倍比）
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F$hY KT2|
（图二 3D绘图10、7、5、1倍扩束）
yb/%?D NQT 此处给出10、6、1变倍比图样。
t| 'N+-T3 再在命令行窗口中输入SPEC，查看
镜头参数。
$`- 4Ax4% I;Bjfv5 qfK` MhA}
&'DU0c& ^1L>l9F 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：
T9u <p=p 7
<Q5;J&; 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：
]@0NO;bK>F a)#1{JaoY 6p?JAT5 三.总结
a(v>Q*zNP >B2q+tA 该镜头所有指标已经基本满足要求，使用了8片透镜。
