用于激光光束整形的二元光学元件的设计

用于激光光束整形的二元光学元件的设计    随着激光技术在工业、农业、医药卫生、国防和科学研究等各个领域的越来越广泛应用,人们对激光光束质量提出了更高要求。而激光光束呈高斯分布和传播路径是双曲线的特性

用于激光光束整形的二元光学元件的设计 随着激光技术在工业、农业、医药卫生、国防和科学研究等各个领域 的越来越广泛应用,人们对激光光束质量提出了更高要求。而激光光束呈高斯分 布和传播路径是双曲线的特性,限制了它在某些方面的应用,因此对激光光束进 行整形的研究变得尤为重要。现有的用于激光光束整形的技术有多种,而利用二 元光学元件实现激光光束整形是其中的一种比较有效的方法,表现出广泛的应用 前景。本文是在对国内外二元光学元件设计算法进行调研和分析的基础上,针对 原有设计算法存在的某些问题,进行理论分析和计算机模拟;并在对光学软件学 习的基础上,利用光学设计软件设计二元光学元件实现光束整形。具体内容:(1) 首先概括介绍了激光光束整形技术和二元光学知识,之后重点介绍了二元光学实 现激光光束整形技术:详细介绍和分析了二元光学元件整形原理、设计原理、设 计分析方法和设计算法。(2)针对现有的算法存在受初始值影响大和收敛速度慢 的问题,尝试采用新算法-人工鱼群算法来进行二元光学元件的设计。计算机模 拟结果表明新算法较好的实现了光束整形,其整形结果优于盖师贝格-撒克斯通 (Gerchberg-Saxton,G-S)算法和基本遗传算法(GA)。(3)从设计具有可加工性元 件的角度出发,利用光学设计软件来设计二元光学元件实现激光光束整形。利用 光学设计软件ZEMAX与VC++的外部接口,编写了表面面型设计程序,得到了具有 可加工性的面型分布方程。 同主题文章 [1]. 杨新军,王肇圻,母国光,吴环保,赵顺龙. 60°对角视场的折/衍混合透 视型头盔显示器(英文)' [J]. 光子学报. 2006.(01) [2]. 崔庆丰. 用二元光学元件实现复消色差' [J]. 光学学报. 1994.(08) [3]. 崔军，崔群. 关于建立智能型光学CAD系统的初步设想' [J]. 光子学 报. 1994.(05) [4]. 徐满平,周杰. MATLAB在二元光学元件设计中的应用' [J]. 安徽师范 大学学报(自然科学版). 2005.(01) [5]. 张思炯，傅瑞斯，王涌天. 带有二元光学元件的可见光望远镜设计' [J]. 光学技术. 1996.(03) [6]. 汤一新，王辉，蔡铁权，金国藩. 二元微光学元件复制技术的研究' [J]. 仪器仪表学报. 1995.(S1) [7].