基于ZEMAX的激光光束整形技术试验研究
波导光束整形系统的理论研究
Ｔｈｅ ｒ ｔｃ ｌｒ ｓ ａ ｃ ｆ ｗａ ｅ ｕ ｄ ｅ ｍ ｅ ｈ ｐ ｎｇ ｓ ｓ ｅ ｏ ｅ ｉａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｖ ｇ ｉ ｅ ｂ ａ ｒ ｓ ａ ｉ ｙ ｔｍ
ＷＡＮＧ ｎ Ｚ Ｎｉｇ， ＨＵＨｕ ｆ ｎ ａ ｅｇ
（ ｏ ｌ ｅｏ ｃｅ ｃ ， ｉａＵｎ ｖ ｒ ｉ ｆ ｅｒ ｌｕ （ ａ ｏ ｇ ，Ｑｉｇ ａ ６ ５ ５ Ｃ ｉ ａ Ｃ ｌ ｇ ｆＳ ｉｎ ｅ Ｃｈｎ ｉｅｓｔ ｏ ｔｏｅ ｍ Ｈｕ ｄ ｎ ） ｅ ｙ Ｐ ｎ ｄｏ２ ６ ５ ， ｈｎ ）
如果 没有 合适 的整 形耦 合 系统将 激 光 二极 管 阵 列 的输 出耦 合 进 激 活介 质 中 ， 运 光 将 产 生较 大 的 损耗 ， 抽 激光 二极 管 阵 上得 到 连续 均匀 的光 场 ， 以实 难
第３ ３卷 第 ６ 期 ２ １ 年 １ 月 ０１ ２
光
学
仪
器
Ｖｏ ． ３，Ｎｏ ６ １３ ． Ｄｅ ｅ ｂ ｒ ０ ｌ ｃ ｍ ｅ ．２ １
ＯＰ Ｃ ＴＩ ＡＬ ＮＳ Ｉ ＴＲＵ Ｍ ＥＮＴＳ
文章 编 号 ：１ ０ — ６ ０ ２ １ ） ６０ ４ —５ Ｏ ５５ ３ （Ｏ １０ —０ ３０
ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｎ ｌ ｓｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｅ ｔ ｎ ｕ ａ ｌ ｎ ｖ ｇ ｉ ｅ ｉ ｉ ｐ ｒ ａ ｔ ｔ ｈ ｓ ｓ ｓ ｅ Ｉ ｓ ｈ ｏ ｅ ｉ ｌ ａ ｙ ｉ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｔｒ ｃ ａ ｇ ｌ ｒ ｐ ａ ｅ ｗａ ｅ ｕ ｄ ｓ ｍ ｏ ｔ ｎ ｏ ｔ ｉ ｙ ｔ ｍ． ｔ ｃ ａ
波 导 光 束 整 形 系 统 的理 论 研 究 ＊
王 宁， 朱化 凤
（ 中国石油大学 （ 华东） 理学院 ， 山东 青岛 ２ ６ ５ ） ６ ５ ５
基于ZEMAX的激光光束整形技术试验研究
在激光技术的许多应用领域中, 光束质量至关 重要。激光材料加工 , 光学信息处理、 存储和记录 , 激光的医学临床应用等领域, 都对光束质量有较高 的要求。在非线性光学的频率变换技术中, 要求抽 运激光束强度均匀 ; 在高功率固体激光器和放大器 中, 输入光束的不均匀性会导致非线性效应, 使输出 光束质量变坏, 甚至损坏激光工作物质。激光光束 质量不仅影响激光器的整体性能 , 也极大地影响激 光技术的应用水平。通常激光器发出的激光束的空 间强度分布呈高斯分布 , 即高斯激光束。在很多应 用中 , 希望激光束是均匀分布。因此, 对激光光束进
基于zemax的激光光束整形技术试验研究中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051由于半导体激光器的发散角较大且输出的光束光斑是椭圆形因此需要对其输出的光束进行空间整形成一个近似圆形的激光光斑
Vo l. 50 No 3
工程与试验 EN GIN EERIN G & T EST
Sep. 2010
经过扩束镜准直整形之后 , 半导体激光器的发 散角为: = D L ( 2)
L 代表激光传输距离 , D 代表经过扩束准直之 后的光斑直径。将准直之后的参数按上述要求代入 公式 ( 2) , 得: 50 = 0 22m rad; 100 = 0 2m rad; 150 = 0 22mr ad ;
200
衔接扩束镜之后所测得的光斑尺寸数据 50 1 1 100 2 0 150 3 3 200 4 1
传输距离 ( m) 光斑尺寸 ( cm)
3 3 试验结果分析 在未加扩束镜之前 , 激光器的发散角大小按下 式计算 : = D L ( 1)
L 代表激光传输距离 , D 代表光斑直径。 L 分 别取 50m 、 100m 、 150m 以及 200m 。相应的 D 选取 4 5cm 、 10 5cm 、 15 2cm 及 19 8cm 。代入公式( 1) ,
(完整版)基于ZEMAX的激光扩束系统设计开题报告
毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：专业：光电信息工程设计题目：基于ZEMAX的激光扩束系统设计指导教师:年月日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册）。
文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性;4．学生的“学号”要写全号（如020*******，为10位数),不能只写最后2位或1位数字；5。
有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年3月15日"或“2004—03—15”；6. 指导教师意见和所在专业意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写.(完整版)基于ZEMAX的激光扩束系统设计开题报告毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述:文献综述1。
1 本课题研究的背景激光扩束系统是激光干涉仪、激光测距仪、激光雷达等诸多仪器设备的重要组成部分，其光学系统多采用通过倒置的望远系统来实现对激光束的扩束.激光器发出的光束直径很细小，通常只有零点几到几毫米，激光束的这些特性在某些方面是很有用的。
然而在一些应用领域中需要的却是宽光束，如激光全息、光信息处理、激光照明等.例如在激光干涉仪的应用中，它要照射比激光束口径大的多的被测物体，然后通过光束的干涉来实现测量。
又如在激光的全息应用中，它要照射比激光束口径大得多的全息记录介质,以实现信息的记录和重现。
利用单片非球面透镜实现激光束整形
基金项 目： 国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ Ｎ ｏ ． ６ ０ ８ ７ ７ ０ ０ ３） ； 辽 宁 省 高校重点实验室资助项 目（ Ｎ ｏ ． Ｌ Ｓ ２ ０ １ ０ ０ ３ ７ ） 资助 。 作者简介 ： 李明伟 （ １ ９ ５ ７一） ， 男， 教授 ， 研 究方 向为光电技术及Ｊ
度 复 杂非 球 面是 非 常 困难 的 ， 甚 至是 不 可 能 的 。此 后 若 干研 究人 员 对这 种方 法 做 了一 系列 改 进 。Ｓ ｈ ａ — ｆ ｅ ｒ 尝 试 利 用 双 胶 合 球 面 镜 代 替 透 镜 组 中 的 非 球 面镜 ， 但这种做 法会影响输 出光束质量。Ｈ ｏ ｆ ｆ ｎ ａ ｇ ｌ ｅ
形 的单 片 非球面镜 光 束整形 系统。基 于几 何光 学 原理 ， 利 用 能 量 守恒 定 律 和 等 光程 条件 进 行
系统理论 模 型求解 。通 过使 用 龙贝格 数值 积分 和 非 线性 最 小 二乘 法 ， 获 得 非球 面 透镜 前 后 两 面 的矢高 。最后 ， 通过 光 学设 计 软 件 Ｚ Ｅ ＭＡ Ｘ进 行 系 统 性 能优 化 ， 并 对 其 可 加 工 性 进 行 了分 析 。 实验结 果表 明 ， 出射光 束 的光程 差（ Ｏ Ｐ Ｄ） 为 ±０ ． Ｏ ｌ入 ， 峰 谷值 误 差 为 ０ ． ０ ０ ０ ２入 ， 输 出基 本 为平行 光 。该方 法 能有效避 免双 分 离透镜 结构 系统 的筒 长过 长 、 不 易调 节 的弊端 ， 使 器件 结构 变得简 单 ， 便 于加 工装 调。 关键 词 ： 激 光光 学 ； 光 束整形 ； 非球 面透 镜 ； 平顶 光束 中图分类 号 ： ０ ４ ３ ６ 文献 标识 码 ： Ａ ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ５ ０ ７ ８ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ． ０ ８
基于Zemax的半导体激光准直和整形设计
半导体 激光器因其体积小 、 重量轻 、 阈值 电流低等特点 已被广 泛 哆 ＋ ￡ ， 。 ｎ ＝ Ｖ ｙ ＋ （ （ ｙ ） ） ‘ ＋ （ ０ 一 （ ） ） ・ ｎ （ ４ ） 应用 于材料加工 、 激 光通信 、 信号处理 、 医疗 、 军事等 相关领域 但 由 式中ｄ ｙ 代表 光源距离透镜顶 点的距离 ， ｔ 代表 透镜的厚度 。 将 公 于半导体激 光有源层在 横向和侧 向的尺寸不 一样 ． 导致 出射光束 发 式 （ ４ ） 按 照公式 （ ３ ） 改写为 ： 散 角较大且不 均匀 ， 严 重影响 了能量的传播 和后续 的测量 过程 一 般 常用 的激光准 直的方 法有 圆柱透 镜法 、 非球 面柱 镜法 、 光 纤耦合 ㈤ 法、 渐变折射率 透镜法 和液体透镜法 等。本文 主要介 绍利用 两片非 球 面柱 透镜的方法进行 激光准直 ， 并在 ｚ ａ ｍ ａ ｘ 软 件中进行仿 真 ． 同时 Ｖ （ ｎ — ｌ 提 出一 种对 点光源整形为 线光源的方法 最后得 到横 向的非球面方程各参数为 ：
２ 非 球 面 准 直透 镜 组 设 计
３ 软 件 仿 真 与 整 形 系统 介 绍
３ ． １ 参数计算 ２ ． １ 非球面方程介绍 本文ｉ 丘 用半导 体激光的 波长为 ６ ５ ０ ｎ ｍ， 子午方向上的半功率全角 ＝ 非球面 可有非球 面方程来表 示 ，设非 球面 的对称轴 为 ｚ轴 ． 如 ２ ８ ￣ ， 弧矢方向上的半功率全角 ＝ ９ ｏ 。 最后算得两个柱透镜的非球面方程参 果在成 像光学 中即为光轴 ． 坐标原点设在顶 点 ， 则方程可写 为 ： ２ 数为 ： ｚ （ ｒ ） ＝ ＿ ；； 一 （ ３ ） ｄ＿ ｌ ＿ Ｏ ． ９ ２ ９ ８
（ ＋ （
ZEMAX实验(五)
实验（五）具多重结构配置的激光扩束器一、实验目的设计一个在波长λ ＝ 1.053下操作的laser beam expander，输入光束直径（Input diameter ）为100mm而output diameter 为20mm ，且Input 和output 皆为collimated。
二、实验要求1、学会设计激光光束扩展器。
2、使用multi-configuration capability。
三、实验内容1. 依据图1所示的LDE 表中键入各surface 的相关值，surface 5的surface type 从Standard改Paraxial，把surface 5 的thickness及focal length 皆设为25，entrance pupi l的diameter定为100，wavelength只选一个1.053 microns2. 调出merit function 在第1 列中把operand type 改为REAY，在srf#中键入5，Py上则键入1.00，把targetvalue 定为10，选Tools，Default Merit Function，按Reset 后把“Start At ”field的值改为2 ，执行optimization 后，把OPD plot 调出来，如图2所示。
3. 把surface 1 改为aspheric，把surface 1 列中的conic 设为variable ，再次执行optimization ，OPD plot. 如图3所示。
4. 现在把所有的variable 都去掉，然后将此field 存盘，已完成wavelength 在1.053 μ 下的beam expander 设计，把wavelength 从 1.053 改为0.6328 后OPDplot ，如图4所示。
5.现在我们来使用Zemax 的multi-configuration capability 功能，从main menu 上选Editors ，后Multi-configuration ，再选其中的Edit ，Insert Config ，数据如图5所示，,2D如图6所示。
利用单片非球面透镜实现激光束整形
利用单片非球面透镜实现激光束整形李明伟;于晓晨;潘毅思;胡家升【摘要】在非球面透镜组进行激光束整形的技术基础上,设计了应用于TEA CO2激光光束整形的单片非球面镜光束整形系统.基于几何光学原理,利用能量守恒定律和等光程条件进行系统理论模型求解.通过使用龙贝格数值积分和非线性最小二乘法,获得非球面透镜前后两面的矢高.最后,通过光学设计软件ZEMAX进行系统性能优化,并对其可加工性进行了分析.实验结果表明,出射光束的光程差(OPD)为±0.01λ,峰谷值误差为0.0002λ,输出基本为平行光.该方法能有效避免双分离透镜结构系统的筒长过长、不易调节的弊端,使器件结构变得简单,便于加工装调.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)009【总页数】5页(P1002-1006)【关键词】激光光学;光束整形;非球面透镜;平顶光束【作者】李明伟;于晓晨;潘毅思;胡家升【作者单位】大连理工大学信息与通信工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学信息与通信工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学信息与通信工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学信息与通信工程学院,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】O4361 引言在许多激光技术的应用领域中，光束的质量直接影响激光器的应用水平。
通常情况下，激光器输出的光束能量在空间上呈高斯分布(或者近似高斯分布)。
在很多情况中，如表面热处理﹑激光材料加工﹑光学信息存储等领域都要求激光束能量呈均匀分布。
将激光束从高斯分布转变成平顶分布的光束空间整形往往是借助于外加的光束整形系统完成的［1］。
目前主要的激光束整形方法包括:非球面透镜组整形系统，微透镜阵列整形系统，衍射光学元件，双折射透镜组，液晶空间光调制器等。
本文主要探讨用非球面光学系统实现激光束整形。
Frieden［2］、Kreuzer［3］分别于 1965 年、1969 年提出，对于能量分布具有轴对称性的激光光束，其外部轮廓可以通过具有非球面的双分离透镜组进行改变，但基于当时光学加工技术水平的限制，加工高精度复杂非球面是非常困难的，甚至是不可能的。
zemax对激光高斯光束波形仿真--演示文稿
Size of Pinhole
• 减小针孔的大小，会发现Gaussian光斑周围的暗环少了，
光斑质量比较好。
高斯光束三维波形
总结
通过对zemax软件的学习在这次毕业论文的设计中， 我不仅回顾了以前的理论知识，而且还学到了很 多新的知识和实践经验。在准备期间，我利用图 书馆和网络搜索了大量的资料,锻炼了我自主寻找 资料的能力；
从starting surface传播到 ending surface。
Defining the initial beam
• Analysis>> Physical Optics>> Physical Optics Propagation ：
Gaussian Size+Angle
Gaussian Size+Angle beam由开始面上的beam size (not waist) 和远场发散半角定义(空气中)。 ZEMAX用这2个数据计算束腰，位置和位相。
二 zemax软件介绍
2.1 ZEMAX简介：•界面友好，容易上手； 资料丰富，既可以直接选择，又可以自定 义； •可建立反射、 折射、衍射及散射等 光学模型； •可进行偏振、镀膜和温度、气 压等方面的分析 • 具有强大的像质评价和 分析功能； • 丰富的资料库，有现成的镜 头和玻璃、样板数据，可供用户选择；• 大 部分窗口都提供在线帮助,方便随时获取相 关功能的在线解释和帮助；
Gaussian Beam Analysis
重新对GBPS优化，使针孔surface 6上的Gaussian waist最小
优化后，surf 6上束腰近似为3.2微米。 surface4的thickness变为17.152。 。
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衔接扩束镜之后所测得的光斑尺寸数据 50 1 1 100 2 0 150 3 3 200 4 1
传输距离 ( m) 光斑尺寸 ( cm)
3 3 试验结果分析 在未加扩束镜之前 , 激光器的发散角大小按下 式计算 : = D L ( 1)
L 代表激光传输距离 , D 代表光斑直径。 L 分 别取 50m 、 100m 、 150m 以及 200m 。相应的 D 选取 4 5cm 、 10 5cm 、 15 2cm 及 19 8cm 。代入公式( 1) ,
经过扩束镜准直整形之后 , 半导体激光器的发 散角为: = D L ( 2)
L 代表激光传输距离 , D 代表经过扩束准直之 后的光斑直径。将准直之后的参数按上述要求代入 公式 ( 2) , 得: 50 = 0 22m rad; 100 = 0 2m rad; 150 = 0 22mr ad ;
200
在激光技术的许多应用领域中, 光束质量至关 重要。激光材料加工 , 光学信息处理、 存储和记录 , 激光的医学临床应用等领域, 都对光束质量有较高 的要求。在非线性光学的频率变换技术中, 要求抽 运激光束强度均匀 ; 在高功率固体激光器和放大器 中, 输入光束的不均匀性会导致非线性效应, 使输出 光束质量变坏, 甚至损坏激光工作物质。激光光束 质量不仅影响激光器的整体性能 , 也极大地影响激 光技术的应用水平。通常激光器发出的激光束的空 间强度分布呈高斯分布 , 即高斯激光束。在很多应 用中 , 希望激光束是均匀分布。因此, 对激光光束进
在未加扩束镜之前, 半导体激光器在不同距离 处所呈现的光斑尺寸明显大于预先所设定的技术要 求, 并且发散角也较大, 故需要对激光光束进行准直 整形设计。在衔接扩束镜之后 , 光束的光斑尺寸和 光斑的质量改善比较明显, 达到了预先所设定的技 术要求, 发散角也相应地被压缩, 整形效果良好。由 于在做试验时, 外部一些因素的影响以及光学系统 本身存在的缺陷, 都会引起系统的像差。大气湍流 的存在, 激光光束在大气里的传输过程中将发生弯 曲和起伏。理论和实践证明, 利用激光扩束镜对半 导体激光器的激光光束进行准直整形, 效果非常好 , 并且可以提高光斑场的强度分布 , 也可以在一定程 度上补偿由于大气湍流等因素引起的光斑漂移和光 斑边缘模糊等现象。
成一 个近似圆形的激光光斑。激光扩束镜就是一种比较简单且非常方便的激光光 束整形器件 , 本文 将激光扩束 镜 作为一个激光整形系统与半导体激光器耦合 , 形成一 个完整的 激光光 束整形 系统。利用 ZEM A X 光学仿 真 , 并 进 行室外试验验证 , 最后对试验结果进行了分析。 关键词 : ZEM A X; 仿真 ; 光束整形 ; 扩束镜 中图分类号 : T N248 1 文献标识码 : B doi: 10 3969/ j. issn. 1674 3407. 2010. 03. 015
[ 7]
速场各向异性研究 [ J] . 地震 , 1999, 19( 3) : 245- 249. M . H . B. N asseri, B. M ohant y, R. P. Y oung . Fr actur e T oughness M easur ements and A co ustic Emissio n Ac tivit y in Brittle Rocks[ J] . P ur e and A pplied Geo phys ics. 2006, ( 163) : 917- 945.
[ 收稿日期 ] [ 作者简介 ]
2
ZEM AX 仿真
该仿真是利用两片平凸透镜组合成一个激光扩
2010- 08- 21 叶锦函 ( 1984- ) , 男 , 陕西榆林人 , 在读硕士研究生 , 主要研究方向为光电探测理论与技术。
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No . 3 2010
叶锦函 , 等 : 基于 ZEM A X 的激光光束整形技术试验研究
= 0 2m rad 。
参考文献
[ 1] [ 2] [ 3] 毛文炜 , 傅振海 . 实 现灵活光束转换的二元光学器件 及 其应用 [ J] . 中国激光 , 1997, A24( 4) : 289- 292. 赵为党 , 杨李茗 , 虞淑 环 . 激光光 束整形 的设计 和研 究 [ J] . 红外与激光工程 , 1999, 28( 1) : 29- 32. 黄骝 , 张少军 , 李延廷 . 激 光光束 的空间 整形理 论基 础 及发展展 望 [ J] . 北京 工业大 学学 报 , 2002, 28( 2) : 203 - 206. [ 4] [ 5] 吕百达 , 蔡邦维 , 张彬 . 强 激光的 空间整 形和靶 面均 匀 辐照技术 [ J] . 红外与激光工程 , 1999, 28( 1) : 25- 28. Stev enson R M , N or man M J, Bett T H. Binary phase zone plate ar rays for the generat ion o f unifor m focal pr ofiles[ J] . Opt. L ett. , 1994, 19( 6) : 363- 365. [ 6] [ 7] 龚华平 , 吕志伟 , 林殿 阳 . 激光束 空间整 形的研 究现 状 [ J] . 激光与光电子学进展 , 2005, 42( 9) : 2- 4. 黄德修 . 半导体 光电子 学 [ M ] . 电子 科技 大学出 版社 , 1989: 83. [ 8] 吕百达 . 激 光光学 [ M ] . 成都 : 四川 大学 出版社 , 1992: 88- 112.
束镜来对入射的激光光束进行准直整形。激光扩束 镜镜头参数见图 1。
图 1 镜头数据
该激光扩束镜对入射的光束扩束倍数为 5 倍 , 仿真 3D 效果图如图 2 所示。
图 2 仿真 3D 效果图
3
3 1
试
验
室外试验 3 2 试验数据 未加扩束镜前所测得的光斑尺寸数据及衔接扩 束镜后所测得的光斑尺寸数据分别见表 1、 表 2。
4
结束语
迄今已经发展了多种激光束空间整形技术, 有
( 上接第 23 页)
参考文献
[ 1] 王述红 , 张亚兵 , 张楠 , 等 . 各向异性岩体破坏过 程声发 射测量及其定位试验 研究 [ J] . 东北 大学 学报 ( 自 然科 学版 ) , 2007, 28( 7) : 1033- 1036. 唐 春 安 . 岩 石破 裂 过程 声 发 射规 律 的数 值 模 拟初 探 [ J] . 岩石力学与工程学报 , 1997, 16( 40) : 368- 374. 唐春安 , 王述红 , 傅宇方 . 岩石破裂过程数 值试验 [ M ] . 北京 : 科学出版社 , 2003. 徐珂 . 混凝土 岩石两 体损伤 破坏及 变形规 律的 研究 [ D] . 西华大学 , 2007. Fedor ow , V . V. R egr essio n problems w ith contr ollable var iables subject to er ro r [ J] . Bio metrika, 1974( 61) : 49- 55. 蒋海昆 , 张流 , 王 琦 . 实 验室声 发射三 维定位 及标 本波
Vo l. 50 No 3
工程与试验 EN GIN EERIN G & T EST
Sep. 2010
基于 ZEM AX 的激光光束整形技术试验研究
叶锦函, 郝晓剑, 周汉昌
( 中北大学 电子测试技术国家重点实验室 , 山西 太原 030051)
摘 要 : 由于半导体激光器的发散角较大且输出的光束光 斑是椭圆形 , 因此需要对 其输出的光 束进行空 间整形 , 形
1
Байду номын сангаас
引
言
形技术。近年来, 激光光束整形技术成为研究的热 点。所谓激光光束整形技术 , 是指改变入射激光束 的强度分布为所需要的强度分布, 同时调整光束的 相位分布来控制传播路径。目前, 激光整形技术可 分为以下几类: 组合透镜法、 单透镜法、 渐变折射率 透镜法、 液体透镜法、 衍射法、 反射法等。本文利用 ZEM AX 光学仿真设计软件对透镜组合法进行仿真 和室外试验验证, 讨论有关二元光学在激光光束整 形方面的应用研究。
Study on Laser Beam Shaping Technology based on ZEMAX
Ye Jinhan, H ao Xiao jian, Z ho u H anchang ( N at ional K ey L abor at ory f or El ect roni c Measur ement T echnol og y , N or th Universi ty of China, T aiy uan 030051 , S hanx i, Chi na ) Abstract: T he sem iconduct or laser has lar ge divergence angle and the spot of laser beam is ov al, therefor e, t he laser beam must be shaped by opt ical syst ems to for m a r oug hly circular laser spot. Because o f t he sim ple st ruct ure and easy f abricating, t he laser beam ex panders have been used in many pract ical applicat ions fo r beam coll im at ing of semico nduct or laser. As a laser shaping sys t em, t he laser beam expanders are co upled w it h semico nduct or laser to f orm a co mplet e laser beam shaping system. T he opt ics simulation is done based on ZEM AX. At last , t he o ut do or ex periment s are t est ed, and t he test result s are analyzed. Keywords: ZEM AX; simulat ion; laser beam shaping; laser beam ex panders 行整形变得尤为重要 , 由此产生了多种激光光束整