基于ZEMAX的激光扩束镜的优化设计

光学软件设计光学软件设计 实验报告 实验报告 基于基于 ZEMAX 的激光扩束镜的优化设计的激光扩束镜的优化设计 姓名 姓名 学号 学号 一 实验目的一 实验目的 学会使用 ZEMAX 软件对多重结构配置的激光束扩大器进行优化设计 二 实验要求二 实验要求 1 掌握使用多重结构配置 2 进一步学习构建优化函数 三 实验内容三 实验内容 设计一个激光扩束器 使用的波长为 1 053um 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 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 系统 必须在波长为 0 6328um 时测试 1 打开 ZEMAX 软件 关闭默认的上一个设计结果 然后新建一个空白透镜 2 在 IMA 面 像平面 前使用 insert 插入 4 个面 输入相关各面的厚度 曲率半径 和玻璃类型值 3 点击 Gen 设置入瞳直径为 100 点击 Wav 设置波长为 1 053 微米 4 在主菜单 Editors 里构建一个优化函数 将第一行操作数类型改为 REAY surf 输 入 5 Py 输入 1 taiget 输入 10 weight 输入 1 5 在评价函数编辑窗中选工具 默认优化函数 选 reset 将 开始在 的值设置为 2 确定 6 点击 Opt 进行优化 优化后生产 OPD 图 7 将第一面的 conic 设置为变量 control z 再次进行优化 重新生产 OPD 图并观 察 8 将三个曲率和圆锥西数的变量状态去掉 9 点击 Wav 重新配置光波长 将之前的 1 053 改为 0 6328 确定后再次更新 OPD 图 并分析 10 将第二面的厚度 250mm 设为可变 然后再次点击 Opt 优化 重新生成 OPD 图 此时去掉第二面的可变状态 11 从主菜单 编辑中调出多重结构编辑窗 在这个窗口的编辑菜单中选 插入结构 来插入一个新的结构配置 双击第一行第一列 从下拉框中选 wave 在同样的对话框里为 wavelength 选择 1 确定 在 config1 下输入 1 053 在 config2 下输入 0 6328 12 为多重结构编辑器加入新的一行 在新的 1 行的第一列双击 然后选 THIC 为 操作数类型 从 surface 列选 2 确定 在 config1 下输入 250 config2 下也输入 250 将 config2 下的第二面厚度设为变量 13 回到优化函数编辑器 选工具 默认优化函数 在显示的对话框中将 开始在 的值改成 1 确定 14 在结构配置 1 的第一个 OPDX 行之前插入新的一行 将新加的这一行的操作数类 型改为 REAY 为 surf 输入 5 Py 输入 1 target 输入 10 结构配置 2 中不需要更改 15 回到 LDE 将第 1 2 和 4 面的曲率半径以及第 1 面的 conic 设为变量 重新优化 16 此时双击多重结构的 config1 列头 更新 O