一体化透镜阵列光束整形系统设计

IF 0.9 4区物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC

激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.3788/lop221766

李庞跃 Li Pangyue, 周顺 Zhou Shun, 程进 Cheng Jin, 赵翊博 Zhao Yibo, 刘嘉豪 Liu Jiahao, 刘卫国 Liu Weiguo

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摘要

半导体激光器在激光扫描中得到了广泛应用，但由于其快慢轴发散角差异较大，需要进行光束整形。为提高线阵半导体激光器的光束均匀性，并满足小型扫描成像系统的微型化需求，提出一体化透镜阵列光束整形系统设计方案。系统采用一体化非球面透镜对高斯光束进行整形，快轴进行准直，慢轴进行扩束，能够获得高长宽比、光强均匀分布的线光束。理论分析一体化非球面透镜阵列进行准直扩束的原理，依据费马原理确定系统初始结构参数。利用光学设计软件对系统进行仿真优化，得到快轴发散角为2.8 mrad、慢轴发散角为48.93°（长宽比为325）、能量利用率为88.79%、能量均匀度为94.51%的线光束。结果表明，此方法整形效果理想、结构简单、体积小，符合未来光束整形系统微型化的发展趋势。

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