产生多向准直光束的自由曲面反光镜设计
发布时间:2018-01-10 02:25
本文关键词:产生多向准直光束的自由曲面反光镜设计 出处:《激光与光电子学进展》2016年01期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:在大地测量领域中,经常会遇到需要产生360°环形准直光束的情况,目前采用的方案是将半导体激光器光束准直,准直后激光束垂直入射到45°圆锥面,经圆锥面反射后形成环绕圆锥面的360°环形出射光束。为了解决当前方案结构复杂、装调不便等问题,研究设计了一种自由曲面反光镜,使得整个光学系统仅由半导体激光器和反光镜组成。先将光源当成理想点光源,通过微分几何分析得到自由曲面离散点坐标,继而拟合成自由曲面面型,最后利用软件根据实际光源尺寸大小进行优化设计。仿真结果表明,在半导体激光器发散角为20°、发光面半径为50 mm、焦距为30 mm的情况下,在10 m位置能得到亮度均匀、谱线宽度仅为30 mm的准直光束。
[Abstract]:In the field of geodesy, 360 掳circular collimating beam is often encountered. The current scheme is to collimate the semiconductor laser beam, after collimation, the laser beam is incident vertically to the 45 掳conical plane. In order to solve the problems of complex structure and inconvenient installation of the current scheme, a free-form curved reflector is designed to form a 360 掳circular ejection beam around the conical surface after being reflected by the conical surface. The whole optical system is only composed of semiconductor laser and reflector. Firstly, the light source is regarded as the ideal point light source, then the discrete point coordinates of the free surface are obtained by differential geometry analysis, and then the free-form surface surface is synthesized. Finally, the software is used to optimize the design according to the size of the actual light source. The simulation results show that the laser has a divergence angle of 20 掳, a luminous surface radius of 50 mm and a focal length of 30 mm. A collimated beam with a spectral line width of only 30 mm can be obtained at a position of 10 m.
【作者单位】: 上海理工大学光电信息与计算机工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(61108051,61205015) 国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ47076503)
【分类号】:TH74
【正文快照】: 1引言目前,随着加工工艺的成熟,自由曲面的应用越来越广。自由曲面的应用有利于改善光学系统复杂的结构,减少零件的数目,同时也就避免了装备误差等的产生。在大地测量领域中,为了产生360°环形准直光束,传统的做法是首先将光源发出的光束准直,再将准直光束投射到顶角半角为45
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,本文编号:1403497
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