激光扩束系统设计VIP专享

. . 光学设计Optical design 题目名称：准直扩束系统的设计学校：长春理工大学学院：光电工程学院专业：光电信息工程学号： 100212338 姓名：魏松岩2014.01.08 . . 目录第一章 绪论 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1.1 引言 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1.2 激光束及其准直扩束的原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1.2.1激光高斯光束的特性 1.2.2激光束准直扩束的原理1.3 折射型扩束器基本结构 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41.3.1 开普勒扩束镜 1.3.2伽利略扩束镜第二章 光学设计软件ZEMAX概述 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 第三章 激光准直扩束系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 3.1 准直扩束系统的参数确定 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93.2 确定激光扩束系统的初始结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93.3 ZEMAX的优化 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11. . . . 第一章绪论1.1 引言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，来实现对激光的扩束， 其主要作用是压缩激光束的空间发散角，使扩束后的激光束口径满足其他系统的要求。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确是宽光束，如激光全息、光信息处理、激光照明、激光测距等。例如在激光干涉仪的应用中，它要照射比激光束口径大得多的被测物体，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。因此需要使用激光扩束系统来实现激光束的准直扩束。1.2 激光束及其准直扩束的原理1.2.1 激光高斯光束的特性激光束的性质是由激光共振腔的几何形状和尺寸决定的, 激光束具有特殊的结构 , 光束呈双曲线形，光束的截面上最小处称束腰( 见图 2.1), 其半径为其中，b 为共振腔的共振参数。共振腔的共焦参数b 可由下式求得: 其中，R为共振腔球面镜的曲率半径， d 为共振腔二镜面之间的距离。1.2.2 激光束准直扩束的原理最通用的扩束镜起源于伽利略望远镜，通常包括一个输入负透镜和一个输出正透镜。输入镜将一个虚焦点光束传送给输出镜，两个透镜是虚共焦结构。 一般小于 20 倍的扩束镜都用该原理制造，因为它简单、体积小、价格也低。尽可能. . 的该扩束镜设计成小的球面相差...