首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光学设计软件课程八十一:变倍激光扩束器 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

小火龙果 2024-08-05 17:37

SYNOPSYS 光学设计软件课程八十一:变倍激光扩束器

一.概述 O#Wh TDF"  
r1fGJv1!o  
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。 aM4k *|H?  
目前激光扩束方法使用较为广泛的有两大类: r_;9' #&'  
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; H.UX,O@  
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。 1{P'7IEj  
[attachment=129808]
KF4PJi;*  
二.设计要求 |r bWYl.b  
=N 5z@;!  
p<:!)kt  
波长:632nm P (S>=,Y&  
变倍比:1-10X *}8t{ F@k  
入射光束直径:<=5mm [LRLJ_~g5  
出射光束直径:<=50mm ~H!S,"n^,P  
总长<200mm MTUn3;c/  
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° V\6]n2  
'? jlH0;  
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。 t'ZWc\  
阅读 HELP ZSEARCH可以帮助您快速的了解ZSEARCH的使用细节。 $[yFsA6  
SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果: "le>_Ze_>|  
VU@9@%TN  
初始宏文件
请评论留言获取
o: ;"w"G  
运行搜索宏可以得到10个初始结构 E }ZJ)V7  
]KJj6xn  
[attachment=129809]
2=_g f  
选取一个最佳结构进行下一步的分析。 +k`!QM>e-  
~/*MY  
[attachment=129810] GaSPJt   
 @Pt="*g  
H@l}WihW  
点击右侧的模块,查看初始结构的变倍功能。点击光线追迹 >真实光线追迹 >执行也可以查看光线的放大情况。 rl0<Ls  
B,{K*-7)MX  
[attachment=129811]
[attachment=129812]
[attachment=129814]
(图一 出入射光线10、6、1倍变倍比)
?@V[#.  
[attachment=129815]
[attachment=129816]
[attachment=129817] %RDI!e<e}  
(图二 3D绘图10、7、5、1倍扩束)
q&d~ \{J  
此处给出10、6、1变倍比图样。 ?Ae ve n  
再在命令行窗口中输入SPEC,查看镜头参数。 Q f@  
__.+s32SS$  
[attachment=129818] !o$!Frc  
+!|9hF'  
%HJK;   
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: ^yOZArc'r  
[attachment=129819]
sM9+dh  
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: ]KmO$4  
#t+d iR  
[attachment=129820]
   f!JS= N?3  
三.总结 +>PX&F  
w4gg@aO  
该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了8片透镜。
查看本帖完整版本: [-- SYNOPSYS 光学设计软件课程八十一:变倍激光扩束器 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计