SYNOPSYS 光学设计软件课程十三：带有Kinoform镜头的激光扩束器

在第11课中，我们设计了一个激光束整形器，以平整小型HeNe激光器的高斯光束轮廓。 为了降**造成本，我们尝试用球面的设计来达到这个目标，因为它比非球面更容易制造。 我们想出了一个六元件设计，这似乎符合我们的规格。 也许这种设计可以进一步改进，但我们也必须要考虑六个球面镜是否比两个非球面镜更便宜。 如果没有，那么非球面设计看起来更具吸引力。

让我们从第11课中使用的相同的双元件配置开始，进行修改，以便我们只将通量平坦化为1 / e ** 2点。 走出两倍的孔径似乎以前是不切实际的，我们怀疑它会再次出现。 这是我们的起点）：

由于我们在第11课中学到了很多东西，我们可以用这个优点函数开始这个。

虽然这很简单，但我们应该指出一些事情：为什么GSR用于瞄准光线角度？通常，GSR控制每条光线相对于主光线的实际X坐标 - 但由于此系统处于AFOCAL模式，输出是准直的，因此该条目将以输出角度为目标。

我们在哪里指定光线和通量目标应在表面6上拍摄？这个系统共有七个表面，计算AFOCAL角度转换所需的两个虚拟对象。助记符“LB1”表示“最后但只有一个”，并且在处理输入时它被数字6替换。

在这里，我们选择在改变两个表面上圆锥系数和三个非球面项。还有更高级的术语，使用各种表面规格 - 但这是一项简单的任务，我们希望看到我们与这些术语的接近程度。这种形式的非球面有22个术语可用，但只有术语G 3，G 6，G 10，G 16，G 18，G 19，G 20，G 21和G 22是旋转对称的。他们改变了第4，第6，第8和第10 - 到20阶非球面项，在这里我们甚至没有使用最后的六个术语。

好吧，让我们运行这个MACro。事情可能会变得更好，所以我们退火几个周期。

这使得评价函数降至2.1E-5，这表明我们已经找到了一个很好的解决方案。

哇！ 曲线几乎完全均匀！ 那么OPD错误怎么样？

好的，这种设计基本上是完美的，误差小于1/1000，并且它只需要两个元件。 我们对此感到高兴。 看起来我们毕竟不需要第11课的六元件设计！

为了确保正确性，我们还要检查DPROP的输出波前：

这正是我们追求的目标。 在这里，该程序再次确定衍射不起重要作用，并且计算纯粹是几何的。

现在唯一的问题是非球面镜的制造难度。 为了看看非球面镜与最近拟合球面（CFS）的距离，我们进入：

这两个非球面镜都距离CFS只有几微米。 看来这是可控的。 让我们看看相对于CFS的边缘模式：

这两个非球面镜都距离CFS只有几微米。 看来这是可控的。 让我们看看相对于CFS的边缘模式：这对加工厂里的人来说可能是也可能不是挑战。 根据非球面镜的制作和测量方法，人们可能会尝试在某种程度上减少非球面偏离，从而避免出现偏离性能。 请参阅第21课，了解如何使用CLINK优化功能来实现这一目标。