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内容提示: 第 31 卷 第 6 期 2010 年 11月 应用光学 J ournal of A pplied Optics V oI. 31 N OV . 20 10 No. 6 文章编号 : 1002— 2082( 2010) 06— 1032— 04 基于 Zemax 的He— Ne 激光光束聚焦物镜 的设计 范应 娟 ,张艳 军 (1.陕西科技大学 电气 与信息工程学院 , 陕西 西安 710021; 2. 中国电子科技集团公 司第三十九研究所 ,陕西 西安 710065) 摘结构 ,应 用Zemax 软件 进行优 化设计 ,获得 了弥散 斑 直径 为 0. 002 mm 的He— Ne 激光 聚焦物镜 , 该镜头只需校正轴上点球差 。实验结果表明: 设计的镜头比低折射率单片透镜得到的弥散 圆直径 更 。锏 0. 001 9 mm ,...

文档格式:PDF | 页数:4 | 浏览次数:144 | 上传日期:2015-03-27 02:53:21 | 文档星级:
第 31 卷 第 6 期 2010 年 11月 应用光学 J ournal of A pplied Optics V oI. 31 N OV . 20 10 No. 6 文章编号 : 1002— 2082( 2010) 06— 1032— 04 基于 Zemax 的He— Ne 激光光束聚焦物镜 的设计 范应 娟 ,张艳 军 (1.陕西科技大学 电气 与信息工程学院 , 陕西 西安 710021; 2. 中国电子科技集团公 司第三十九研究所 ,陕西 西安 710065) 摘结构 ,应 用Zemax 软件 进行优 化设计 ,获得 了弥散 斑 直径 为 0. 002 mm 的He— Ne 激光 聚焦物镜 , 该镜头只需校正轴上点球差 。实验结果表明: 设计的镜头比低折射率单片透镜得到的弥散 圆直径 更 。锏 0. 001 9 mm ,球 差被控制 在 一0. 05 mm~+ 0. 05 mm 范围 内,M T F 曲线 所 围面积 变 大 ,中心点 亮度 增 高 ,符合 实际需要 。 关键 词 :光 学设 计 ;聚 焦物 镜 ;Zemax ;球 差 ;弥散 圆 中图分类号 :T N24 ;T H 703 文献标志码 :A 要 : 为 了得 到一 个合理 的He— Ne 激 光光 束聚焦 物镜 , 采 用以正前 凸型 为基础 的 高折 射率双 片 D es ig n of H e— N e las er bea m f ocus in g l ens bas ed on Z em a x F A N Y ing— juan .ZH A NG Y an— jun。 ( 1. Sch oo l o f E lectr ical an d Info rm ati on E ng in eeri ng ,S h aan xi U n iver sity o f Science & T ech nology ,X i’ an 710021,C hina;2.T he 39th I nstit ute of C hinese E lectronic T echn o log y C o m pan y ,X i ’ an 71 00 65 ,C h in a ) A bs tr act : In or der to o btain a reason able H e— N e laser b eam f oc usin g lens ,th e high refractive ind ex d ou ble p iec es w ith f ron t c on vex is u sed an d Z emax is ado pted fo r op tim ization and d esig n . A H e— N e laser beam f ocu s in g len s with d is persion s peck le diameter of 0 . 002 mm was ob ta in ed . S ph eric al ab erration of th e ax ial p oin t w as mo dif ied .T he diameter of the d ispers ion s peck le of t he len s is s m aller t h an t hat of s in gle piec e ,w h ich is 0. 0 01 9 m m . T he s ph erical ab errat ion is mod ified to 一 0.05 m m ~ + 0.0 5 mm . T h e area co mpas sed b y M T F c urves in c reas es . S o the b rig h tn ess of t h e c ent er is inc reased ,w h ic h m eet s pr ac t ic al n eeds . K ey w ord s : opt ic design ;foc us in g lens ;Z em ax ;sp h erical aberrat ion ;disp er sion sp eck le 引言 如今 , He— Ne 激 光 光 束 聚焦 物 镜 广 泛 应 用 于 影碟 机 , 光盘 , 激 光 打 印机 等 , 此 类 透镜 是 小 F 数 , 小 视场 , 单 色波 简单 光 学 系统 , 很 容 易达 到衍 射 极 限, 并且只要一两片透镜就可 以达到基本要求。本 文 采用 2 片 结构 , 用 Zemax 进 行 优化 设 计 , 得 到 的 镜头结构简单 , 比采用单片透镜得到的镜头弥散圆 直 径更小 [】 ] , 像差 校正 得更 好 。 1镜 头结构的设计指标 具 体设计 任务 _2 要求 : 1) 镜 头物距 z—c× 3, 视场角 60 mm, 相对孔径D/ /一1/ 2, 工作波长 一0. 632 8 一0。 , 焦距 厂= = : m; 2) 镜 头只需 校正轴 上点球 差 ; 3) 几何 弥散 圆直径 小于 0. 002 mm; 4) 镜 头结构 尽量简 单 , 争 取用 2 片镜 片达到 收稿 日期 : 2010— 04— 29; 作者简介 : 范应娟 ( 1978一) , 女 , 重庆人 , 理学硕士, 主要从事光学设计方面的研究 。E — mail : ci. ming@ 163. cor n 修 回日期 : 2010— 06— 18

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