一种用于高斯光束远场整形的小型双透镜系统设计

摘要：

为了实现高斯光束的远场均匀投射,利用Zemax优化设计了一种由双凹、平凸双透镜组成的小型匀光组件. 基于理想均匀光斑在其径向上的照度积分与半径呈线性关系的原理,首先利用双凹透镜缩短光路,然后对平凸透镜进行约束优化. 该组件长度为24mm,可对波长1064nm、腰斑直径400μm的激光束实现发散角为6.6°的远场均匀投射. 经过设计模型在10m、20m、30m和40m投射距离处的模拟仿真,结果显示在4个投射距离处的光斑均匀度都大于93.9％,能量利用率均高于90％. 该匀光组件仅由2个球面和1个二次曲面构成,结构简单,间隔和厚度公差可达±0.03mm,拥有良好的可加工性和实用性,在激光通信、激光干涉照明等领域中具有潜在的使用价值.

关键词：光学设计、双透镜、高斯光束整形、平顶光束、光斑均匀性

所属期刊栏目：29

分类号：TB133(工程基础科学)

资助基金：航空科学基金20165848005

在线出版日期：2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：523-529