[已解决]激光缩束系统中远场发散角问题

wander

在设计开普勒型激光缩束系统，想让激光光斑缩小，但是远场发散角会变大，请问从光学设计角度考虑由什么办法对这个进行优化吗？
在实际中我在交点处放置pin hole能解决这个远场发散角的问题吗？
请各位大佬帮答疑一下。

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Mooncake123

2024-12-15 11:44

两个问题：
1、你的入射光束是什么样的，是否是高斯光束？
2、缩束之后你对目标光束的预期是什么？是想尽可能的准直，还是只是想缩束然后光束传播到一定距离到目标物体/光学器件？
不管是开普勒式缩束系统还是伽利略式缩束系统，都有“输入激光光束直径×输入光束发散角=输出激光光束直径×输出光束发散角”
一般开普勒式中间加孔阑是为了滤除光束中的高阶模/杂散光，如果你的入射光有高阶模的话，加个孔阑会让输出光束的发散角变小，但如果入射光束是高斯光束的话输出光束发散角不会有明显改善；
使用球面透镜进行缩束的话可以考虑通过调整前后两个透镜的焦距，可以在一定程度上控制缩束比和远场发散角的变化(去一个平衡)；
另外，光束经过球面透镜会有球差，可以在设计的时候采用非球面透镜，可以参考下下面这篇文献；
实际缩束也可以采用反射式的系统，利用抛物球面镜，也能减小球差等

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Mooncake123

两个问题：
1、你的入射光束是什么样的，是否是高斯光束？
2、缩束之后你对目标光束的预期是什么？是想尽可能的准直，还是只是想缩束然后光束传播到一定距离到目标物体/光学器件？
不管是开普勒式缩束系统还是伽利略式缩束系统，都有“输入激光光束直径×输入光束发散角=输出激光光束直径×输出光束发散角”
一般开普勒式中间加孔阑是为了滤除光束中的高阶模/杂散光，如果你的入射光有高阶模的话，加个孔阑会让输出光束的发散角变小，但如果入射光束是高斯光束的话输出光束发散角不会有明显改善；
使用球面透镜进行缩束的话可以考虑通过调整前后两个透镜的焦距，可以在一定程度上控制缩束比和远场发散角的变化(去一个平衡)；
另外，光束经过球面透镜会有球差，可以在设计的时候采用非球面透镜，可以参考下下面这篇文献；
实际缩束也可以采用反射式的系统，利用抛物球面镜，也能减小球差等

wander

Mooncake123 发表于 2024-12-15 11:44
两个问题：
1、你的入射光束是什么样的，是否是高斯光束？
2、缩束之后你对目标光束的预期是什么？是想尽可 ...

非常感谢耐心回复，入射光是高斯光束，但是为了避免高阶光存在所以我们在中间加入了pin hole。 缩束目的既想准直也想在将光束引入后面的扫描振镜中。激光用于3D打印。

我们实操没有考虑这么多，在面试时候被这样问到了，然后我尴尬一愣

黑色幽默

SLS模式吗，激光打印方法也挺多的

wander

黑色幽默 发表于 2024-12-16 09:38
SLS模式吗，激光打印方法也挺多的

材料是光刻胶