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扩束激光器的计算方法
编辑:西安瑞琛光电科技有限公司   时间:2018-10-08

透镜扩束法扩束激光器的计算方法
  设透镜的焦距为F,物距和象距分别为S01S02,它们之间的关系为


S01=F时,S02=∞,说明透镜焦点上的一个点光源经过透镜后为一平行光;当S02=F时,S01=∞,表明当入射光为一平行光时,经过透镜后,聚焦在透镜的焦点上,如图2所示.


2 透镜聚光原理

利用这一特点,采用两个焦距不同的透镜,可以构成如图3所示的扩束和准直系统.F1F2分别为两个透镜的焦距,由几何光学原理很容易得出束宽放大比率为

M=F2/F1

  设激光束直径为d,光束宽度为D,那么

M=D/d=F2/F1


3 扩束系统

    

    和棱镜相比,透镜存在相差的影响,其中最主要的是球差.球差是由于非傍轴光线通过透镜时屈折得过分利害引起的,从而引起聚焦不好,如图4a.但是如果把一块透镜想象成两块棱镜在底部连接而成,那么明显的是:当入射光线同镜面和出射光线同镜面大致成同样大小的角度时,入射光线的偏转将最小,在图4b中,只要把透镜翻转过来,就使球差显著减小,当入射光是平行光时,对一个简单的凸透镜来说,若其后表面几乎为平面但不完全是平面时,将会有最小的球差.由于光路是可逆的,用两个透镜进行扩束时,应使两个透镜较平的一面相对,来减小相差.


4 一个平凸透镜的球差


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