光电工程师社区

标题: 请教两个问题：激光光学系统的设计和激光的准直和聚焦 [打印本页]

作者: fisherman 时间: 2004-4-14 19:46
标题: 请教两个问题：激光光学系统的设计和激光的准直和聚焦

question1：

一般的光学成像系统可以用zemax设计，zemax运用的是光线追迹的方法。对于激光，由于存在衍射，不能用追迹的方法来考虑，那么对于激光光束的准直、扩束等光学系统的设计该用什么软件啊？

question2：

如果用一般的球面透镜等光学元件，激光的发散度和聚焦的程度总是矛盾的，即发散角小的时候聚焦的光束比较差，聚焦好了发散角也大了。请问有没有方法可以实现既能使得激光的发散角小，同时又能聚焦好？如果有该怎么实现？好象有一种无衍射光学元件可以解决这个矛盾，即用锥形的透镜来实现光束变换。

我不是很懂激光，请各位大侠帮忙^_^

作者: free 时间: 2004-4-15 01:28
用两个透镜这样的系统可以做到。

作者: 小虾米 时间: 2004-4-15 16:36
2个或2个以上透镜组合消球差可以实现！

作者: lchworm 时间: 2004-4-16 18:52

to 问题2

这是不可能的，对于给定的激光束，光斑尺寸和发散角的乘积为定值

作者: stevenwu 时间: 2004-4-19 21:33
可以用zemax作设计呀，现在很多公司都在用

作者: jacky313 时间: 2004-6-9 12:46
两个球面透镜组成望远镜系统，长焦距透镜用于准直，短焦距透镜用于会聚。

作者: popbo 时间: 2004-6-9 23:43
不是光斑半径与发散角乘积为定值吧，理想的激光器产生的光束为基模高斯光束，其束腰半径与发散角乘积为定值

作者: dragonfish 时间: 2004-6-10 00:30

以下是引用fisherman在2004-4-14 11:46:53的发言：

question1：

question2：

我不是很懂激光，请各位大侠帮忙^_^

激光的发散角与束腰直径永远是一对矛盾。

作者: shizh 时间: 2004-6-10 19:28

对！

二者之间矛盾的解决关键在于你自己的实际应用！

作者: dgfoxzhao 时间: 2004-6-11 04:53
有个LasCAD,是设计激光腔型的.

作者: tw 时间: 2004-6-11 05:54

以下是引用lchworm在2004-4-16 10:52:34的发言：

to 问题2

这是不可能的，对于给定的激光束，光斑尺寸和发散角的乘积为定值

是么？当然不对

作者: kuaitu 时间: 2004-6-11 06:44
激光打孔最小能打多小的孔（材料及厚度任意）

作者: 小虾米 时间: 2004-6-12 19:53
与激光波长，焦距，发散角，入光尺寸有关

作者: shenjian 时间: 2004-6-18 00:56

以下是引用lchworm在2004-4-16 10:52:34的发言：

to 问题2

这是不可能的，对于给定的激光束，光斑尺寸和发散角的乘积为定值

老兄说的是NA数值孔径吧？

作者: dsq1980 时间: 2004-9-2 06:55

z在满足一个问题的情况下提高另一个的要求

作者: wanghz 时间: 2004-9-12 06:24

单个透镜是不能满足上述要求的，但可以通过复合透镜，望远系统即可

作者: Ryan-Gao 时间: 2004-9-13 17:46
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“對于給定的激光束，光斑尺寸和發散角的乘積為定值”这种说法是正确的。

激光工程领域常用M²因子来描述光束特性：M²= 束腰直径 * 远场发散角 / (1.27 * 波长)

这个定义适用于所有激光模式。M² 本身被激光腔决定，外界光学系统无法将其缩小。

在上述公式中，束腰直径也可指聚焦点光斑直径，所以光斑越小则发散角越大。

学激光的一定要记住这个公式和意义以及用途。别的公式临时翻书也行。

实际应用中，还须考虑光学系统的象差问题，实际的光斑大小

总是比理想的大。光束聚焦后的发散角可由系统的等效数值孔径

来计算。

作者: kfc007 时间: 2004-9-16 19:25
怎么去测量准直、聚焦以后激光的光束的发散角等参数呀？

作者: hx0999 时间: 2004-9-17 01:22

二者乘积不变，本质就是拉格朗日不变量。

光斑小，发散角就大。发散角小，光斑就大。要提高最有效的方法是选择好的激光器。

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