SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件課程十一:球形激光光束整形器
H-kX-7C 激光器的輸出具有非均勻的高斯強(qiáng)度分布,并且對(duì)于某些應(yīng)用,人們希望使其均勻分布。 這是激光束整形器的工作需求。 (&:gD4. 處理辦法: ?"d$SK"6Z 這項(xiàng)工作可以通過(guò)多種方式完成。 對(duì)于具有球面的簡(jiǎn)單透鏡,它需要以重新分布光的方式平衡大量的球差,降低光束中心處的能量密度,同時(shí)在邊緣附近增加光束。 使用非球面表面更容易,其中人們可以更好地控制要引入的像差量,如果使用衍射光學(xué)元件,則更容易控制。 問(wèn)題是后者比球面鏡片貴得多,所以我們要明白我們想要一個(gè)什么樣的結(jié)果。 e,U:H~+] 考慮到這一點(diǎn),我們將嘗試一種全部使用球面透鏡的方法,以確定我們可以制作光束的均勻程度以及我們需要多少元件。 讓我們從一個(gè)非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)開始。 ote,`h 將腰半徑為0.35mm的HeNe激光器轉(zhuǎn)換成直徑為10mm且均勻至10%以內(nèi)的光束。 C%XO|sP 這是我們輸入的初始結(jié)構(gòu): r`O
Yq RLE ! Beginning of lens input file. ID LASER BEAM SHAPER
g@`i7qN WA1 .6328 ! Single wavelength 1-_r\sb UNI MM ! Lens is in millimeters eM5?fE&!& OBG .35 2 ! Gaussian object; waist radius -.35 mm; define full aperture as 2 * 1/e**2 point. u7!9H<{>P 1 TH 22 ! Surface 2 is 22 mm from the waist. Zl9@E;|= 2 RD -5 TH 2 GTB S ! Guess some reasonable lens parameters; use glass type SF6 from Schott catalog SF6 OR<+y~Rv 3 UMC 0.3 YMT 5 ! Solve for the curvature of surface 3 so the marginal ray has an angle of 0.3 4yl{:!la ! find spacing so ray height is 5 mm on next surface ffrIi',@ 4 RD 20 TH 4 PIN 2 ! Guesses for surface 4 XIW0Z C 5 UMC 0 TH 50 ! Solve for curvature of 5 so beam is collimated. .hl_zc# 7 ! Surfaces 6 and 7 exist ~G!JqdKJ0 AFOCAL ! because they are required for AFOCAL output. |YJ83nSO~ END ! End of lens input file. L:G#> iod%YjZu (這個(gè)系統(tǒng)處于AFOCAL模式,這意味著輸出將被準(zhǔn)直。但是如果圖像處于無(wú)限遠(yuǎn)處,橫向像差是沒(méi)有意義的,因此程序?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)換為角度像差,不需要“完美透鏡”。但程序需要 最后兩個(gè)虛擬表面,它在那里進(jìn)行平移,這里是表面6和7.) H71sxek3 首先,讓我們檢查一下能量密度如何從孔徑的中心下降到邊緣。 有三種方法可以做到這一點(diǎn)。 最簡(jiǎn)單的是使用FLUX命令: kka5=u FLUX 100 P 3 Gt`7i( [xMa^A>p 此輸入將顯示表面3上的光通量,顯示預(yù)期的衰減: 6\4-I^=B 另一種方法使用FLUX像差。 此列表為您提供了更大的靈活性,因?yàn)槟梢宰约褐付ǹ讖胶鸵晥?chǎng)點(diǎn)。 使用以下命令創(chuàng)建MACro。 (注意DD的符號(hào)定義): ";K w? DD: DO MACRO FOR AIP = -1 TO 1 7GgZ: $d COMPOSITE ! Ready a composite definition. y0
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