一.概述
t LzX L * ~YX!49XfHh 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。
E T A 1 \ 目前激光扩束方法使用较为广泛的有两大类：
D`G ;kp 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；
C "We>! 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。
H)${" %O< qw 二.设计要求
34$qV{Y%y <hO|:LX dGr m1w 波长：632nm
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Ur?+g 变倍比：1-10X
?z2k 74&M^ 入射光束直径：<=5mm
)Z2 l*fV 出射光束直径:<=50mm
e {dYLQd 总长<200mm
sBo|e ]m# 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°
%Z"I=;=nxI l {7q( 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。
Ao:<aX,= 阅读 HELP ZSEARCH可以帮助您快速的了解ZSEARCH的使用细节。
NzP5s&,C69 SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
UUF;Q0X kh'R /Dt
初始宏文件
请评论留言获取
#! WD1a?L 运行搜索宏可以得到10个初始结构
_qPd)V6yb d1`us G" >J \} &!8, 选取一个最佳结构进行下一步的分析。
^nS'3g^" D\Nhq Vw 
cS'|c0 6 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。
f0 ^DsP A;4O,p@ 
（图一 出入射光线10、6、1倍变倍比）
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qOV6Kh) （图二 3D绘图10、7、5、1倍扩束）
此处给出10、6、1变倍比图样。
t&r-;sH^[ 再在命令行窗口中输入SPEC，查看
镜头参数。
)i;o \UU Dm"@5 9x 
22|a~"Z 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：
nI -^ Rr#vv 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：
,DHiM-v pm*6&, U(.3[x 三.总结
O=HT3gp& 4mG?$kCN 该镜头所有指标已经基本满足要求，使用了8片透镜。
