一.概述 kSO:xS0 _N  
自被世人提出并正式問世以來，激光已經(jīng)走過了一百多年的歷史，隨著時間的推移，激光技術(shù)的不斷成熟，激光的特性與電子、電腦以及光學材料等開始了深度融合，激光的應用領(lǐng)域也從最初的材料加工、科研與軍事領(lǐng)域逐步拓展至通信、存儲、醫(yī)療美容、儀表儀器、傳感器等更加細分的市場。 tN&X1  
隨著激光應用范圍的日益增長，不同應用領(lǐng)域開始對激光的照明光斑形狀、照明均勻度和出光波前等提出不同的特殊要求，如在聚酯纖維表面處理、印刷材料表面處理等領(lǐng)域中，要求激光照明光斑為均勻的矩形光斑；在光盤系統(tǒng)等光存儲需要更高的聚焦能力來增大存儲容量。然而，激光束光強一般呈高斯分布，中心光強極強，四周光強相對較弱，能量分布很不均勻，這一特性使得激光并不能直接應用，往往需要對激光進行一些加工來滿足應用需求。 tnC,1HV0[  
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圖一 激光光斑整形勻化 'h;x>r  
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圖二 高斯光束焊接（左）與平頂光束焊接（右） =kn-F T  
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二. 設(shè)計要求 hi9@U]H#  
波長：0.6328um 1lf]}V  
入射光束：圓型光斑，束腰半徑0.1mm。 3 ~\S]  
出射光束:橢圓光斑，Y向束腰半徑0.04mm，X向束腰半徑0.02mm。 -\}Ix>  
結(jié)構(gòu)緊湊，整形系統(tǒng)不超過50mm。 .0]Odf:@  
準直出射。 *@[+C~U  
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將橢圓光斑整形成圓形光斑，考慮通過兩個柱面鏡，分別對X向與Y向光斑大小進行整形。柱面鏡是X軸和Y軸半徑不同的一種透鏡，僅有一個方向是球面，因此透鏡的形狀為圓柱形或半圓柱形。柱面鏡類似于球面鏡，它們均使用曲面對光線進行發(fā)散和聚焦，但柱面鏡僅在一個方向上具有光強度，并且不會影響垂直方向上的光線。因此如果需要對光源進行一維整形，柱面鏡是不錯的選擇，整形系統(tǒng)設(shè)計如下： k_7agW  
&(rR
)cG  
通過物方向?qū)гO(shè)置高斯光斑初始屬性，因為光斑具有X、Y二維，需要在系統(tǒng)參數(shù)中更改追跡，將Y-Z平面追跡更改為Y-Z 與 X-Z 同時追跡。設(shè)置好的初始結(jié)構(gòu)如下所示。 sQ%gf  
1#^r5E4  
初始鏡頭 iPt{v5}]  
請聯(lián)系工作人員獲取 S$i3/t  
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查看入射光斑是否符合設(shè)計的圓形光斑，在命令行窗口中輸入 BEAM 與 XBEAM 分別查看Y向束腰半徑與X向束腰半徑。 &BQ%df<y\  
@8V~&yqq  
在命令行中輸入：DPROP P 0 0 1 GEOM 3 L RESAMPLE，查看光斑形狀。 p`3$NCJN  
XnV$}T:?X  
初始結(jié)構(gòu)設(shè)置完成，將柱面鏡的柱面系數(shù)設(shè)置為變量，并對出射光束在Y-Z平面與X-Z平面的夾角進行限制，以保證平行出射。 #[NNb?`F  
hOIk6}r4X  
優(yōu)化宏和鏡頭結(jié)構(gòu) s@5r}6?M  
優(yōu)化好的結(jié)構(gòu)如圖所示： x|<89o L  
#nJ&`woZt  
通過透視圖來查看光斑整形效果。 !7aJfs2  
qn~:B7f  
可以看見，像面成一個圓形。光線并沒有鋪滿像面。  7VAet  
在命令行中輸入：DPROP P 0 0 6 GEOM 3 L RESAMPLE，查看光斑形狀。 F(;C \[Ep  
2^=.jML[  
再次輸入 BEAM 和 XBEAM。 i{6wns?KMj  
XGMO~8 3  
在通過 SPEC 查看系統(tǒng)的總長。 F9C3i  
]
$?\,`  
整體達到了設(shè)計要求。