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。