本文關(guān)鍵詞：用于發(fā)散激光光束整形的自由曲面透鏡設(shè)計(jì)

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【摘要】：提出了一種激光光束整形自由曲面透鏡的設(shè)計(jì)方法,這種方法可以對(duì)有一定發(fā)散角的激光光束進(jìn)行整形。設(shè)計(jì)分為兩個(gè)過程:1)設(shè)計(jì)初始結(jié)構(gòu),以準(zhǔn)直激光光束作為輸入光束,采用能量網(wǎng)格劃分法,設(shè)計(jì)自由曲面整形透鏡,將設(shè)計(jì)好的透鏡作為下一步設(shè)計(jì)的初始結(jié)構(gòu);2)逆向反饋優(yōu)化法,以帶有一定發(fā)散角的光束作為輸入光束,用上一步獲得的透鏡作為初始結(jié)構(gòu),采用逆向反饋優(yōu)化的方法作進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用這種方法,以束腰為10mm,發(fā)散半角為2.5°的發(fā)散激光光束為例,將其整形為40mm×40mm的方形光束,輻射照度均勻度達(dá)到了90.4%。最后,對(duì)設(shè)計(jì)的透鏡進(jìn)行了加工誤差分析和安裝誤差分析。分析結(jié)果表明:透鏡表面面形誤差在±5μm范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)平面輻射照度的均勻度幾乎沒有影響;透鏡安裝時(shí),縱向位移誤差dz對(duì)目標(biāo)平面輻射照度的均勻度影響較小,橫向誤差dx、傾斜角誤差dφ對(duì)輻射照度均勻度影響較大。
【作者單位】： 江南大學(xué)理學(xué)院江蘇省輕工光電工程技術(shù)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 光學(xué)設(shè)計(jì) 激光光束整形 自由曲面 發(fā)散激光光束 逆向反饋優(yōu)化 輻射照度均勻性
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(60908041) 上海市全固態(tài)激光器與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(2012ADL03)
【分類號(hào)】：TH74
【正文快照】： 1引言激光因其相干性、單色性、方向性好及亮度高等諸多優(yōu)點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用于光刻、材料加工以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[1-2]。在激光光束應(yīng)用過程中,由于其能量呈現(xiàn)高斯分布,如若直接應(yīng)用,將導(dǎo)致局部溫度過高而損壞材料[3]。因此,需對(duì)激光光束進(jìn)行整形,將其轉(zhuǎn)化為能量均勻分布的光束[4

【相似文獻(xiàn)】

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