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反射式扩束系统设计案例

时间:2026-01-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图9-16为由两个凹面反射镜构成的扩束系统,两个反射镜的焦点重合在一起。图9-19为该系统扩束前后的光斑图,可以看出经过该系统扩束以后光斑直径扩大2倍,但是光斑中心区域是空心的,这是由于采用了反射式结构,第二个反射镜的遮拦导致了输出光在中心区域的空心。图9-18 一个凹面反射镜和一个凸面反射镜构成的扩束系统a)二维模型 b)三维模型图9-19 扩束前后的光斑图a)扩束前 b)扩束后图9-20 柱透镜扩束系统光路图

图9-16为由两个凹面反射镜构成的扩束系统,两个反射镜的焦点重合在一起。第一个凹面反射镜中心开孔用于入射光束通过,开孔的孔径与入射光束口径相同,入射光束经过第一个反射镜的通孔以后入射到第二个反射镜的反射面(凹面),经过第二个反射镜反射后会聚于焦点处,然后入射到第一个反射镜的反射面(凹面)反射后光束平行出射,两个反射镜的焦点位置是重合的,该系统的扩束率也可由式(9-12)来计算。在这个设计中使用的参数如下:第一个反射镜的凹面半径为20mm,第二个反射镜的凹面半径为10mm,第一个平面反射中心开有半径为3mm的圆孔。图9-17为该系统扩束前后的光斑图,可以看出经过该系统扩束以后光斑直径扩大2倍,但是光斑中心区域是空心的,这是由于采用了反射式结构,第二个反射镜的遮拦导致了输出光在中心区域的空心。

图示

图9-16 两个凹面反射镜构成的扩束系统

a)二维模型 b)、c)在不同视图下的三维模型

图示

图9-17 扩束前后的光斑图

a)扩束前 b)扩束后

图9-18也是采用两个反射镜构成了扩束系统进行扩束,但这两个反射镜中的第一个是凹面反射镜,第二个是凸面反射镜,第一个反射镜上中心区域开有通孔,入射光束首先照到第二个反射镜的反射面(凸面),经该面反射后光束变得发散,发散光束再入射到第一个反射镜,因为第二个反射镜的虚焦点与第一个反射镜的焦点重合,因此光束在第一个反射镜反射后以平行光出射。该系统的扩束率也可由式(9-12)来计算。在这个设计中使用的参数如下:第一个反射镜的凹面半径为20mm,第二个反射镜的凸面半径为10mm,第一个平面反射中心开有半径为3mm的圆孔。图9-19为该系统扩束前后的光斑图,可以看出经过该系统扩束以后光斑直径扩大2倍,但是光斑中心区域是空心的,这是由于采用了反射式结构,第二个反射镜的遮拦导致了输出光在中心区域的空心。

图示(https://www.xing528.com)

图9-18 一个凹面反射镜和一个凸面反射镜构成的扩束系统

a)二维模型 b)三维模型

图示

图9-19 扩束前后的光斑图

a)扩束前 b)扩束后

图示

图9-20 柱透镜扩束系统光路图

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