激光扩束结构设计

铅笔先生

笔者最近做激光扩束结构设计，采用三片式设计。
设计方法并不复杂，无非是伽利略式，正透镜裂变为两片，然后控制扩束比和准直度进行优化，但在过程中遇到了一个问题，自己解释不了。
事情是要评价两个设计的优劣，两个设计都是三片式，所以效果大致是相当的，扩束倍数是10X，光斑大小是1mm，均未考虑发散情况。
如图分别是设计1和设计2的光线模拟和赛德尔图；
设计一
设计二

在我的理解中扩束主要是消除球差，赛德尔图也确实是基本是球差，图中是光斑口径是2mm下的情况，设计一的球差实际比设计2要小，但光线模拟光斑更大，超过衍射极限了，这是什么原因？
设计一的波前会大于设计二，是这个原因吗，但负透镜焦距更大，其实光学总长更长，难道不该总长越长优化后效果更好吗，如果不是那用短焦岂不是更有优势，效果又好又短。也就出现了一个问题，扩束镜设计应该用大一点的负透镜焦距还是小点的，或者说总长长效果好还是短好？

路难行1994

起发散作用的镜片的焦距要小一些。

铅笔先生

不好意思，这个是别人的设计，所以不好贴设计，如果是自己学习的我就放上设计了。

Almostar

第二个的像质优于一，为啥塞得系数比第一个差，有没有可能是赛得合数是初级相差，并不能表示整体像差？

SZU小徐

因为赛德尔图表示的只是初级像差，点列图或MTF里面还考虑了高级像差的存在。

铅笔先生

谢谢上面两楼的解答，明白了，赛德尔图仅表示初级像差，赛德尔图好不能说明总像差小，所以点列图差也是可能的。

铅笔先生

路难行1994 发表于 2024-6-4 14:55
起发散作用的镜片的焦距要小一些。

这个是仅考虑缩短总长的作用，还是说负透镜的焦距小，最后总的优化效果也能更好？