一.概述
/qx0TDB 在八十五課中,我們了解了
激光光斑整形的重要性,并成功的將橢圓光斑整形成為了圓形光斑,實(shí)際上在激光的加工工藝中,光斑的外形整形往往只是其中的一部分,我們還往往要對能量進(jìn)行整形處理。
mFSw@CC m^H21P"z 圖一 激光能量勻化
L dm?JrU 常見激光光斑能量分布符合高斯分布,隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對整形光斑的能量部分模型描述逐漸從平頂光束變成了更為精確的超高斯光束模型。
0MkSf* E/09hD Q 圖示為具有1、2、3、4、5時(shí)不同階數(shù)的超高斯分布情況,可以看到隨著m值的不斷上升,輻射的出射度曲線變化慢慢接近平均水平?梢妼δ芰康恼危瑑A向是在光斑的分布內(nèi)趨于均勻。
Mnz!nWhk 今天我們就通過前面課程所學(xué),將圓形的激光光斑整形成方形的,并對光斑進(jìn)行勻化。
98WZ){+,m 二. 設(shè)計(jì)要求
cFJ-Mkll 波長:He-Ne光。
8:#rA*Y 入射光束:圓形光斑,束腰350um。
5Pd"h S 出射光束:方形光斑,尺寸在7*7mm。
aAA9$ 結(jié)構(gòu)緊湊,整形系統(tǒng)不超過50mm。
]]&M@FM2z 準(zhǔn)直出射。
W3;#fa:[L 在物方向?qū)е性O(shè)置高斯光束的尺寸大小,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(shí)追跡。設(shè)置好的初始結(jié)構(gòu)如下所示。
^~$)F_`" 初始
鏡頭 *=wYuJ# 請掃描文章底部二維碼聯(lián)系工作人員獲取
9(L)&S{4K x,otFp 通過像質(zhì)分析>光線追蹤>真實(shí)
光線追蹤查看入射光斑,我們分別查看(0,1)與(1,0),(1,0)與(0,1)代表了射線在歸一化光瞳上的實(shí)際坐標(biāo),輸入相應(yīng)坐標(biāo)則會(huì)追蹤相應(yīng)的光線。
qR8u$2}NY .>mr%#p 先嘗試?yán)弥骁R將光斑整形為正方形,在
優(yōu)化宏中添加柱面的G系數(shù)作為變量,執(zhí)行優(yōu)化,隨后在新建宏中輸入命令:DPROP P 0 0 6 GEOM 3 L RESAMPLE
:LQ5u[g$\ 此時(shí)得到如下光斑圖。
.'rW.'Ft x)JOClLr 可以看到柱面鏡對邊緣的形狀整形能力偏弱,接下來我們加入 DOE 面型對光斑進(jìn)行整形,DOE 面型能令
光學(xué)系統(tǒng)簡潔緊湊。
>A<bBK# 在數(shù)據(jù)表中修改 DOE 面型,注意這里我們使用了 USS25 面型,因?yàn)椴榭疵嫘妥兞繀?shù),我們發(fā)現(xiàn)只有 USS25 面型滿足了非旋轉(zhuǎn)對稱性的變量參數(shù),光斑要求是方形,因此我們需要選擇 USS25 面型作為 DOE 面型。將參數(shù)變量加入優(yōu)化宏中,執(zhí)行優(yōu)化隨后繼續(xù)輸入命令:DPROP P 0 0 6 GEOM 3 L RESAMPLE
u_'!_T L 此時(shí)得到的光斑圖如下:
:OkT? (i <]T`