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巧用鏡頭縮放功能設(shè)計(jì)大口徑擴(kuò)束鏡

cici 來(lái)源:激光制造商情2018-01-10 我要評(píng)論(0 )   

隨著光學(xué)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,光學(xué)產(chǎn)品也逐漸覆蓋各行各業(yè),不斷面對(duì)很多新領(lǐng)域,新問(wèn)題。在這種情況下需要我們波長(zhǎng)人堅(jiān)持不懈的開(kāi)拓

 隨著光學(xué)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,光學(xué)產(chǎn)品也逐漸覆蓋各行各業(yè),不斷面對(duì)很多新領(lǐng)域,新問(wèn)題。在這種情況下需要我們波長(zhǎng)人堅(jiān)持不懈的開(kāi)拓探索,發(fā)散思維,攻克一個(gè)個(gè)問(wèn)題堡壘,才能領(lǐng)先一步,立于不敗之地。

今年初,有個(gè)客戶需要一款2倍擴(kuò)束鏡,擴(kuò)束倍率很普通。但是要求入射光束直徑50毫米,經(jīng)過(guò)2倍擴(kuò)束出射光束直徑就要達(dá)到100毫米,而且機(jī)械長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)。目前常用的擴(kuò)束鏡需要入射光束一般在1至2毫米,經(jīng)過(guò)5倍、10倍、甚至20倍擴(kuò)束后光束直徑至多達(dá)到40mm左右。

這意味著這款擴(kuò)束鏡的鏡片口徑將達(dá)到120毫米左右,這給設(shè)計(jì)帶來(lái)了一些困難。首先想到的是使用3片鏡片來(lái)完成這款設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)初始結(jié)構(gòu)的選擇,分析優(yōu)化,最后的結(jié)果總是不理想。由于光束直徑太大,設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)鏡片很厚,或者鏡片的彎曲很大,或者系統(tǒng)很長(zhǎng)的問(wèn)題。

后來(lái)經(jīng)過(guò)繼續(xù)調(diào)節(jié)參數(shù)和優(yōu)化函數(shù),最后達(dá)到了要求。但是系統(tǒng)的長(zhǎng)度較長(zhǎng),且由于個(gè)別鏡片的彎曲較大,使用彎月鏡來(lái)平衡系統(tǒng)的像差。彎月鏡的加工難度是比較大的,增加了生產(chǎn)成本。

在繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)的時(shí)候,突然想到了ZEMAX中“鏡頭縮放”這個(gè)功能,按一定的因子縮放整個(gè)鏡頭。這對(duì)于將一個(gè)現(xiàn)成的設(shè)計(jì)縮放成一個(gè)有新焦距的設(shè)計(jì)是很有用的。對(duì)系統(tǒng)的波長(zhǎng)無(wú)影響??s放鏡頭功能也可以用于將單位由毫米轉(zhuǎn)換成英尺,或其它組合單位類(lèi)型。也就是說(shuō),可以先用1毫米入射光束先設(shè)計(jì)一款2倍的擴(kuò)束鏡,然后將系統(tǒng)放大50倍。這個(gè)縮小50倍的擴(kuò)束鏡需要機(jī)械筒長(zhǎng)盡量的短,實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不是很困難。設(shè)計(jì)完成后,將系統(tǒng)放大50倍,就完成了。結(jié)果如下圖所示。



文:波長(zhǎng)光電

 

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光學(xué)產(chǎn)業(yè)鏡頭縮放
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