SYNOPSYS 光学设计软件课程十二：非球面激光光束整形器

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课程十二：非球面激光光束整形器

在第11课中，我们设计了一个激光束整形器，以平整化小型HeNe激光器的高斯光束轮廓。为了降低制造成本，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。使用一个六片透镜设计，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片球面镜是否比两片非球面镜更便宜。如果不是，那么非球面设计看起来更具吸引力。

我们使用和第11课中相同的双透镜结构开始，进行修改，以便我们只将光通量平坦化为 1 / e ** 2 点。得到两倍的孔径似乎是不切实际的，需要需要再次优化。

点击打开宏按钮，打开 C16M1.MAC，点击运行按钮

下面是初始结构文件：

RLE ! 镜头输入文件的开始.ID LASER BEAM SHAPERWA1 .6328 ! 单波长UNI MM ! 镜头的单位是毫米OBG .35 1 ! 高斯物体；腰部半径-.35毫米；在1/e**2点定义全光圈1 TH 22 ! 表面2离腰部有22毫米 .2 RD -5 TH 2 GTB S ! 猜测一些合理的镜头参数；使用肖特目录中的SF6型玻璃SF63 UMC 0.3 YMT 5 ! 求解表面3的曲率，使边缘射线的角度为0.3，找到! 间隔，所以光线高度在下一个表面上为5毫米4 RD 20 TH 4 PIN 2 ! 对表面4的猜测5 UMC 0 TH 50 ! 解决5的曲率问题，以便光束被准直.7 ! 表面6和表面7存在AFOCAL ! 因为它们是AFOCAL输出所需要的END ! 镜头输入文件的结束.

点击打开宏按钮，打开 C16M2.MAC，点击运行按钮

点击模拟退火按钮，模拟退火参数（22,1,50）

CHGNOP ! 要确保没有拾取或解决的问题.4 PIN 25 TH 10 UMC 0 ! 移动表面6前的光束ENDPANT ! 开始定义变量参数VLIST RAD 2 3 4 5 ! 变化的四个半径.VLIST TH 3 ! 变化的中间空气空隙.VY 3 CC ! 改变表面3的圆锥常数.VY 4 CC ! 改变表面4的圆锥常数.VY 3 G 3 ! 在曲面3上添加三个非球面项.VY 3 G 6VY 3 G 10VY 4 G 3 ! 3到表面4.VY 4 G 6VY 4 G 10ENDAANT ! 优化函数定义的开始.AEC 1 1 1 ! 启用自动边缘羽化控制.ACC 4 1 1 ! 启用自动中心厚度监测ASC ! 启用自动坡度控制，使曲线不会太陡峭LUL 100 1 1 A TOTL ! 将轴旁总长度限制在不超过150毫米。M 5 100 A P YA 0 0 1 0 LB2 ! 给表面5的边缘光线指定一个5毫米的目标。M 0 1 A P FLUX 0 0 1 0 LB1 ! 针对边际的通量差异 !在曲面6上的光线点和轴上点为0M 0 1 A P FLUX 0 0 .99 0 LB1 !在0.99的光圈点上瞄准光通量。M 0 1 A P FLUX 0 0 .98 0 LB1 ! 以此类推，对于一组区域M 0 1 A P FLUX 0 0 .97 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .96 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .95 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .94 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .93 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .92 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .91 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .9 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .89 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .88 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .86 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .84 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .82 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .8 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .7 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .5 0 LB1M 0 1 A P FLUX 0 0 .3 0 LB1GSO 0 1 10 P ! 将10条光线的SFAN的OPD锁定为零，权重为1。GSR 0 50 10 P ! 把光线的角度锁定为零.ENDSNAPSYNO 50 ! 镜头输入文件的结束.