关于激光扩束准直的几个问题

江峰1010

最近学习激光扩束准直，其指标为：束散角0.8mrad（0.45°）
                                                   物高：±0.1mm
                                                   NA:0.04
                                                   扩束出射孔径＞20mm，要求光斑的分布均匀，允许使用一个非球面
我用RAID控制束散角，用DMVA控制出射孔径，优化采用RMS，Angular radius，主光线和质心都试过，材料选择可替代的，采用Hammer优化，其中一个优化结果如图1所示：

我有几个问题想请教一下：1、我设计的结果是否满足要求是不是看我的评价函数里面的值就可以了（如图2是我的评价函数）还是怎么来确定结果是否满足指标要求？  2、优化的过程中，我发现我给的半径和厚度的初始值后，光斑还挺均匀的（如图3），可是一优化就发现光斑变得很不均匀了，尝试了很多结果都是这样的不均匀，是不是我的评价函数哪里写的不对呀？     3、优化的过程中，我发现开始不用非球面，后面加入非球面对优化没有啥用处啊，无论RAID还是光斑的均匀性都没有明显的改善，这是哪里出来问题了，我的非球面是用到zemax自带的find the best asphere来确定的？     4、每次优化完系统的F数都很大，有上千了，我就用WFNO和OPLT来控制，我发现只要一控制这个，那RAID的值就会变得很大了，这样应该怎么办？   5、我看资料里很多都是孔径用的入瞳直径或者近轴工作F数，我是不是这个设置应该转换一下？   6、我发现尤其是第一个镜片的口径超小，根本没法加工，这应该怎么处理呢？

图2

图3

ZY110910

你的角度换算出现错误了，建议更改一下。
激光扩束镜是不对高斯光进行匀光的，只考虑准直扩束；
如果要匀光，那要考虑用非球面了。

yuger

这不是无焦系统嘛，理论上是这样，但是优化时这个系统也是有个f值的，但是肯定非常大，那F数不也就很大嘛。如果平行光入射，进行扩束的话，那F值不应该越大越好嘛。

江峰1010

yuger 发表于 2020-12-21 15:20
这不是无焦系统嘛，理论上是这样，但是优化时这个系统也是有个f值的，但是肯定非常大，那F数不也就很大嘛。 ...

哦，是这样啊，那就是说f数没问题了，我之前看了一篇文章说f数要控制在5以内好加工呢，我就想那我这不也应该控制在5呢么，你这么一说感觉也有道理啊

yuger

江峰1010 发表于 2020-12-21 15:37
哦，是这样啊，那就是说f数没问题了，我之前看了一篇文章说f数要控制在5以内好加工呢，我就想那我这不 ...

你说的这个f数控制在5以内这篇文章我也看过，他说的是针对单个镜头而言，你可以再去仔细看看。