Zemax学习笔记——多重结构配置的激光扩束镜

假设你需要设计一个激光扩束器，使用的波长为1.053 μm，输入光束直径为100 mm，输出光束直径为 20mm，且输入光束与输出光束平行。

限制条件：

只能使用两个镜片
本设计必须是伽利略式的
只有一个非球面可以使用
镜片间隔不超过250 mm
此系统必须在0.6328 μm下完成测试

在具体设计前先分析一下设计的要求。

这里出现了两种波长条件下的调试，所以多重结构一定是设置多波长结构（新手只能根据标题来推断一下多重结构用在哪里）
也就是说我可以先按1.053 μm条件先设计，再通过添加多重结构去优化。

那么首先思考有多少面：
物面
光阑面
第一片透镜前表面
第一片透镜后表面
第二片透镜前表面
第二片透镜后表面
检测面

共7面。

不过这样在后方的出射光应为平行光，如何分析其像差呢？
所以书中提出了添加一个理想面的方法，将平行光会聚到某一焦点来查看系统出射光平行的效果

设置如下：

入瞳直径：100 mm
波长：1.053 μm
理想面厚度：25 mm（随意设置）
理想面焦距：25 mm（需与厚度等值保证焦点在检测面上）
两片镜子间距为250 mm

镜子厚度是随意设置的，不要太大或太小即可。

接下来我们要设置镜组出射光的平行光斑大小，使用REAY操作数。

主要设置第5面上的光Y向高度为10 mm和默认评价函数选择聚焦模式即可。

添加评价函数：

最终评价函数：

优化结果图：

效果极差。

这主要是球差的影响，可以通过非球面减小它的影响。

如上为优化结果。

以上为1.053 μm下的优化结果。

多重结构及优化结果如下：

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