两级可变光斑切割头问题

爱吃肉的秃头

图1图2是柏楚(波刺)可变光斑切割头参数资料及图片，描述了焦点光斑直径可变倍比从一倍到两倍的切换。
图3图4为相关专利，通过一个旋转机构，在其中插入一片用作扩束的镜片，实现焦点直径的变倍比变化，图2侧面能够看到旋转机构。
图5为我模拟的光路模型，切割头要确保零焦状态下整个光学系统的长度基本保持不变。当扩束实现两倍焦点光斑时，最上方的准直镜移动范围过大。
请教有什么方法(基本不添加镜片)能够在上方镜片移动范围较小的状况下实现一倍到两倍的切换？(无旋转机构时准直镜焦距100mm，聚焦镜焦距200mm)

amateur

请问需要考虑像差吗，我觉得如果想缩短距离就需要加大孔径，但是这样会对波前有影响

爱吃肉的秃头

amateur 发表于 2024-11-18 11:13
请问需要考虑像差吗，我觉得如果想缩短距离就需要加大孔径，但是这样会对波前有影响 ...

激光器输出的激光束发散角是固定的，孔径无法加大

amateur

爱吃肉的秃头 发表于 2024-11-18 11:45
激光器输出的激光束发散角是固定的，孔径无法加大

我的意思是聚焦的角度，能做吗？

爱吃肉的秃头

amateur 发表于 2024-11-18 11:55
我的意思是聚焦的角度，能做吗？

试过通过改变中间插入的扩束镜曲率来调节孔径值使焦点直径扩大，扩大的同时焦点位置下移，为了使整个光学系统长度不变，对应的将上部分准直镜下移以弥补焦点位置的偏移，但准直镜往往需要移动超过20mm的距离，这对于腔体内部空间来说有点太大了