一.概述
S3 %FHS +o{R _ 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。
7nTeP(M% 目前激光扩束方法使用较为广泛的有两大类：
O6 3<AY@ 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；
qr^ 3R&z!} 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。
:r,pqnH _ ua$GNm 二.设计要求
f}ji?p d"mkL - n,(sBOQ 波长：632nm
%(#y 5yJ ] 变倍比：1-10X
i>A s;* 入射光束直径：<=5mm
4B1v4g8} 出射光束直径:<=50mm
%XDc,AR[ 总长<200mm
/t57!& 设计确保从全孔径出射的
光线与光轴之间的角度小于0.03°
D/ xbF` dq6m>;` 利用SYNOPSYS中自带的ZSEARCH功能，ZSEARCH与DSEARCH一样，都能够自动按照给定的初始条件，对初始结构进行搜索，列出10个最佳的初始结构。
N)| yu1S 阅读 HELP ZSEARCH可以帮助您快速的了解ZSEARCH的使用细节。
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'cmSiz- SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
}'V5/>m[ /{ l$sBUL
初始宏文件
请评论留言获取
`2WFk8) F 运行搜索宏可以得到10个初始结构
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Mp,8 ,eW%{[g( #U4F0BdA 选取一个最佳结构进行下一步的分析。
r'r%w#=`t BO ;tCEV? 4r#= *
(zYt NLoFx O,
wJR 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。
.t-4o<7 3 )p0^zv{
（图一 出入射光线10、6、1倍变倍比）
G@\1E+Ip
%6,SKg p
（图二 3D绘图10、7、5、1倍扩束）
(,Q7@s 此处给出10、6、1变倍比图样。
=l; ewlU 再在命令行窗口中输入SPEC，查看
镜头参数。
(!aNq( LVfF[ Lc,Pom
KnQ*vM*VM 3 ?9I J5p 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：
RD i]2 &MQmu,4 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：
`/XY>T}- M61 xPq8y5 Su7?;Oh/yI 三.总结
bKY7/w<dP 7M!I8C0!aO 该镜头所有指标已经基本满足要求，使用了8片透镜。
