ZEMAX的激光扩束镜的设计优化

项目要求:

        设计一个激光扩束镜,使用的波长为1.053μm,输入光束直径为100mm,输出光束的直径为20mm,且输入光束和输出光束平行。要求只使用两片镜片(材料均为BK7),设计必须是伽利略式的(没有内部焦点),在镜片之间的间隔必须不超过250mm,只许使用1片非球面。

 1.常规设置(数值孔径,和无焦像空间)

 2.视场角度

 3.光波波长为1.053um

 4.透镜编辑窗初设参数(根据设计要求,需要先初步设定第一面和最后一面的曲率半径,形成初步结构。),由于项目要求,两曲面的曲率半径可优化,厚度可优化,但是系统长度需要控制在250mm,该项会在优化函数中控制。

 5.初试状态下的光线图

6.未优化时的波前图

 

 

 7.打开评价函数进行优化

 

 函数说明:

        TTHI——用于计算第一面到最后面的总长度。

        OPLT——控制系统的长度范围不超过某个数值(不等式约束)。

        REAY——控制出射面边缘光束的高度。

8.优化后的结果分析图

 9.将第一面的圆锥曲率设置为变量,再次进行优化(结果输出如下)

 

 

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