由多层棱镜和凸透镜组成的激光聚焦光学系统项目可行性分析报告

1、.由多层棱镜和凸透镜组成的激光聚焦光学系统项目介绍由多层棱镜和凸透镜组成的激光聚焦光学系统项目可行性分析报告一、 研发背景随着我国国民经济的不断发展，综合国力的显著增强，工业生产对激光器的需求日益剧增。目前，常规氙灯激光器的发出激光在空气中传播一段时间后就会发生散射，原来高度集中发射的一束激光，在传播一段时间后就会发散，导致激光的能量强度下降。所以急需一种增加激光聚焦强度的光学系统。二、项目技术可行性分析1. 项目名称: 由多层棱镜和凸透镜组成的激光聚焦光学系统项目2. 项目的主要内容由多层棱镜和凸透镜组成的激光聚焦光学系统是一种由三组棱镜或更多组棱镜，和三层凸透镜或更多组凸透镜组成的光学聚焦

2、系统。它们可以使发散的激光束聚集到一起。3. 功能描述该光学系统可以使发散的激光束聚焦到一起，变成一束集中发射的激光。4. 产品描述该光学系统由前三棱镜，中三棱镜，后三棱镜，前凸透镜，中凸透镜，后凸透镜构成。结构如下图1所示：图1由氙灯发射出的激光束垂直于前棱镜的底面照射到前棱镜的顶角上，这个激光束为圆柱形，其横截面是一个圆形，这个圆形的圆心位于前棱镜的顶角上的顶点上。它的面积略小于前棱镜的底面三角形的内切圆。激光束穿过前棱镜后，照射到中棱镜的顶角上，中棱镜和前棱镜的底面平行，中棱镜顶角上的顶点和前棱镜的顶角上的顶点位于一条直线上，中棱镜顶角上的顶点和前棱镜的底面的距离S2小于前棱镜顶点垂直于

3、其底面距离S1。中棱镜底面三角形的边长略小于前棱镜底面三角形的边长。激光束穿过前棱镜后，照射到后棱镜的顶角上，中棱镜和后棱镜的底面平行，中棱镜顶角上的顶点和后棱镜的顶角上的顶点位于一条直线上，后棱镜顶角上的顶点和前棱镜的底面的距离S4小于前棱镜顶点垂直于其底面距离S3。后棱镜底面三角形的边长略小于中棱镜底面三角形的边长。激光束经过三个棱镜，不断得到汇聚，还可以在这三个棱镜后面增加棱镜，以增加汇聚光线的能力。它们的大小、安装方式与上面所述的前棱镜，中棱镜和后棱镜的大小、安装方式类似。穿过后棱镜后，激光照射到前凸透镜上，前凸透镜和后棱镜的底面相互平行，前凸透镜光心和后棱镜的底面的距离S6小于后棱镜

4、顶点垂直于其底面距离S5，也小于前凸透镜的焦距。经前凸透镜聚焦后，再照射到中凸透镜上，中凸透镜和前凸透镜相互平行，中凸透镜和前凸透镜的距离S7略小于中凸透镜的焦距，中凸透镜的大小略小于前凸透镜的大小。激光束穿过中凸透镜后，照射到后凸透镜上。中凸透镜和后凸透镜相互平行，中凸透镜和后凸透镜的距离S8略小于后凸透镜的焦距，后凸透镜的大小略小于中凸透镜的大小。还可以在后面增加凸透镜以增加激光汇聚的强度。它们的大小、安装方式和上面所述三个凸透镜的大小、安装方式类似。所有凸透镜的主光轴在一条直线上，这条直线也在所有棱镜过顶点垂直于底面的中垂线的那条直线上。在凸透镜中，激光束不断得到聚集，穿出后凸透镜后变成

5、了横截面积更小的一束激光，此时激光的能量强度得到加强。该光学系统中的棱镜是类始于金字塔的三面立面体，该三面立面体的三个立面是3个60度角的等边三角形，底面也是60度角的等边三角形。这4个等边三角形的边长相同，三个立面之间的夹角都为60度，每个立面和底面的夹角都为60度。如图2所示。图2这个类金字塔棱镜，可以使照射到顶角的光线汇集到一起，从底面穿出。该光学系统中的所有棱镜和凸透镜都是由水晶晶体构成。这是因为水晶晶体耐高温，透光性好，激光温度很高，一般玻璃材质的棱镜会受热变形，同时水晶晶体的透光性比玻璃要好。5. 项目目前进展情况项目已经完成了相关关键技术的研究，关键力学指标符合光学理论，项目经科

6、学论断后，可以进行相关实物实验。由于本项目符合科学理论，所以具有很强的实验性，且技术风险较小。6. 项目关键技术及创新点的论述该项目主要描述的是该光学系统可以使激光束得到聚集这样一个事实，而这个事实所依据的关键技术是该光学系统所具有的3个类金字塔棱镜和3个凸透镜。三、性能分析1、项目、产品市场调查和需求预测（技术产品的行业及市场状况及主要竞争对手）. (1)国内外市场调查和预测 国内外，能汇聚激光的光学系统的少之又少，而大量的激光需要聚集后才能得到利用，所以该光学系统的市场前景非常广阔。(2) 从项目产品质量、技术、性能、价格等方面，分析本项目产品的国内外市场竞争能力：由于本光学系统可以激光束

7、聚集，不会使激光束发散，这就比其它光学系统具有更大的性能优势。国内市场：能聚集激光束的光学系统很少。国际市场：能聚集激光束的光学系统很少。2.分析本项目产品市场风险的主要因素及防范的主要措施主要风险如：技术风险：该光学系统还没有实物，没有进行过聚集激光的试验，上面描述的仅是一个理论上的设计，所以技术需要实验验证，只有经行过实验才能发现设计上的错误。市场风险：由于没有试验资料，肯定有客户怀疑设计上的错误，进而对本项目失去兴趣。政策风险：国家相关法律不支持私人公司进行激光研究。3.产品营销计划该项目只进行公司之间的技术交流，不用于其它科研或军事目的。四、投资估算、资金筹措1.投资估算根据项目建设要

8、求，估算项目总投资总额及资金使用安排。项目的投资主要是初期研发、评定和业务推广的费用，正常运转后即可自行滚动发展。投资概算表如下: 序号项 目投资额（万元）备 注实验费用20001年员工工资2001年市场营销费用100初期合计（万元）2.资金筹措在资金的筹措上分为两个部分，即寻求投资和公司自己投资两种方式进行解决。按资金来源渠道，分别说明各项资金来源、预计到位时间。投资资金来源：股东先期投入 3000 万元，于 2016年 1 月全部到位，到年底公司将增资到 3000 万元，也就是说准备再投资 3000 万元，公司产品销售收入能带现金流 5000万元，因此，资金不是阻碍公司发展的障碍。五、经济

9、、社会效益分析 1经济效益销售预测 年份合计第一年第二年第三年第四年第五年销售量15套1套2套3套4套5套销售收入7亿5千万元5000万元1亿元1亿五千万元2亿元2亿5千万元累计*项目/年份第一年第二年第三年第四年第五年产品产量15套15套15套15套15套一、产品销售收入7亿5千万元7亿5千万元7亿5千万元7亿5千万元7亿5千万元减：产品销售成本产品销售费用销售税金及附加二、产品销售利润加：其他业务利润减：管理费用财务费用三、营业利润加：投资收益（+/-）营业外收支净额四、利润总额五、所得税六、净利润加：年折旧及长期资产摊销额税后财务费用减：投资总额其中：资本性支出其它资产净支出流动资金产增加七、现金净流量2社会效益为聚集激光提供了一种可行手