基于ZEMAX的激光扩束镜的优化设计.docx
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基于ZEMAX的激光扩束镜的优化设计
光学软件设计
实验报告:
基于ZEMAX的激光扩束镜的优化设计
姓名:
学号:
2011146211
一、实验目的
学会使用ZEMAX软件对多重结构配置的激光束扩大器进行优化设计。
二、实验要求
1、掌握使用多重结构配置。
2、进一步学习构建优化函数。
三、实验内容
设计一个激光扩束器,使用的波长为1.053um,输入光束直径为100mm,输出光束的直径为20mm,且输入光束和输出光束平行。
要求只使用两片镜片,设计必须是伽利略式的(没有内部焦点),在镜片之间的间隔必须不超过250mm,只许使用1片非球面,系统必须在波长为0.6328um时测试。
1、打开ZEMAX软件,关闭默认的上一个设计结果,然后新建一个空白透镜。
2、在IMA面(像平面)前使用insert插入4个面,输入相关各面的厚度、曲率半径和玻璃类型值。
3、点击Gen设置入瞳直径为100,点击Wav设置波长为1.053微米。
4、在主菜单Editors里构建一个优化函数,将第一行操作数类型改为REAY,surf输入5,Py输入1,taiget输入10,weight输入1。
5、在评价函数编辑窗中选工具—默认优化函数。
选reset,将“开始在”的值设置为2,确定。
6、点击Opt进行优化,优化后生产OPD图。
7、将第一面的conic设置为变量(control+z)。
再次进行优化,重新生产OPD图并观察。
8、将三个曲率和圆锥西数的变量状态去掉。
9、点击Wav重新配置光波长,将之前的1.053改为0.6328,确定后再次更新OPD图并分析。
10、将第二面的厚度250mm设为可变,然后再次点击Opt优化,重新生成OPD图。
此时去掉第二面的可变状态。
11、从主菜单—编辑中调出多重结构编辑窗,在这个窗口的编辑菜单中选“插入结构”来插入一个新的结构配置,双击第一行第一列,从下拉框中选wave,在同样的对话框里为wavelength选择1,确定。
在config1下输入1.053,在config2下输入0.6328。
12、为多重结构编辑器加入新的一行,在新的“1”行的第一列双击,然后选THIC为操作数类型。
从surface列选2,确定。
在config1下输入250,config2下也输入250。
将config2下的第二面厚度设为变量。
13、回到优化函数编辑器。
选工具—默认优化函数,在显示的对话框中将“开始在”的值改成1,确定。
14、在结构配置1的第一个OPDX行之前插入新的一行,将新加的这一行的操作数类型改为REAY,为surf输入5,Py输入1,target输入10。
结构配置2中不需要更改。
15、回到LDE,将第1、2和4面的曲率半径以及第1面的conic设为变量。
重新优化。
16、此时双击多重结构的config1列头,更新OPD图,得到关于1.053波长的OPD图;同样若双击config2列头,则得到0.6328波长的OPD图,分析像质。
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