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题名基于非球面柱透镜的激光束整形
被引量：12
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作者
史光远
杨晓苹
梁艳梅
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机构
天津理工大学电子信息工程学院
南开大学现代光学研究所
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第S1期176-179,共4页
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基金
国家自然科学基金面上项目(No.60677012)
天津市高等学校科技发展基金计划项目(No.NSC 20100702)资助
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文摘
提出了一种基于非球面柱透镜的激光束整形系统.该系统采用一组正交放置的非球面柱透镜实现对高斯光束的整形,能够获得较大长宽比、等光强分布的矩形光束输出.理论分析了高斯光束整形原理,由能量守恒定律推导出高斯光束整形系统中任意光线在入射面和出射面的坐标变换关系,使用ZEMAX编程语言编写坐标变换的ZPL宏指令并生成优化函数,设计并优化了整形系统.仿真设计得到了光强均匀度高于95%,能量利用率在90%以上的准矩形光输出.结果表明该方法整形效果理想、计算量小、简单实用.
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关键词
光学设计
矩形光束
光束整形
非球面柱透镜
高斯光束
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Keywords
Optical design
Rectangle beam
Beam shaping
Aspheric cylindrical lens
Gaussian beam
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
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题名激光标线器非球面柱透镜设计
被引量：5
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作者
肖孟超
姜耀亮
檀慧明
钱龙生
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2007年第4期518-520,共3页
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基金
国家863计划资助项目(2002AA311140)
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文摘
针对基模能量高斯分布造成的激光标线器线斑能量分布不均匀的问题,提出了一种非球面柱透镜的解决方法。该方法不同于传统的旋转对称整形系统的设计,属于非对称整形系统的设计范畴。根据光束传输的能量分配守恒法则和折射定律建立方程组,通过数学软件数值求解方程组,解得非球面矢高表达式。光学软件模拟表明,所设计的非球面柱透镜能使线斑能量均匀分布,工作距离范围宽,不仅适用于准直入射高斯光束,而且适用于会聚入射高斯光束。
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关键词
激光标线器
非球面柱透镜
光学设计
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Keywords
Laser line generator
Aspheric column lens
Optical design
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分类号
TN248.1
[电子电信—物理电子学]
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题名用于周向探测的均匀配光非球面柱透镜设计
被引量：3
- 3
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作者
郑翔
赵柏秦
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机构
中国科学院半导体研究所
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期281-288,共8页
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文摘
针对周向探测系统对探测激光光束发散角大小和能量均匀分布的要求,提出了一种基于非球面柱透镜阵列的分区探测方案。探测系统光源为快轴准直的半导体激光器阵列,激光慢轴由非球面柱透镜阵列进行配光。提出了平行光线光源近似方法来简化复杂的高斯光束相关计算,并最终得到非球面曲线方程。应用上述方程确定的非球面柱透镜阵列,得到发散角可调且功率密度关于弧矢面平面角均匀分布的出射光束,均匀度可达98.64%。为减小光学系统公差的影响,设计了波浪型结构透镜阵列。通过误差分析可知:透镜材料的折射率误差只影响发散角的大小而不影响配光的均匀性;波浪型透镜阵列替代传统柱透镜阵列,避免了相邻透镜之间的楔形结构,减小了制造难度和制造误差;线光源长度与透镜周期对应,使得装配时透镜偏心和倾斜产生的公差影响减弱。
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关键词
光学设计
非成像光学
非球面柱透镜
周向探测
均匀配光
高斯光束
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Keywords
optical design
non-imaging optics
aspheric cylindrical lens
circumferential detection
uniform light distribution
Gaussian beam
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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题名MEMS-LiDAR的光源准直透镜设计
被引量：1
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作者
王梦花
徐乃涛
程进
刘欢
谭叶青
刘卫国
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机构
西安工业大学兵器科学与技术学院
西安工业大学光电工程学院
中科芯集成电路股份有限公司
微视传感科技有限公司
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2022年第2期97-103,共7页
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文摘
半导体激光器能量转换效率高、体积小、稳定性好,因此激光雷达常以半导体激光器作为光源。针对半导体激光发散角大,而传统的分离式双柱面准直透镜组存在装调误差大、结构复杂、稳定性低的缺点,提出一体化非球面柱透镜准直方案,分别在两面的相互正交的两个方向设计不同的面型,压缩发散角,同时实现半导体激光器快慢轴两个方向的准直。根据费马原理及扩束准直理论初步确定两正交方向准直面面型参数,以最小光斑半径和最大光通量为目标,以MEMS微镜尺寸为限制因素进行优化,最终完成发射端光学设计。准直后光束快轴发散角2 mrad,慢轴发散角9.6 mrad,准直效果接近车规级激光雷达的平均角分辨率,透镜体积为10×10×24 mm^(3),发射端系统总长40 mm,系统通光率大于98.6%,满足MEMS-LiDAR对光源准直度、发射端系统集成度和稳定性的要求。
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关键词
半导体激光器准直
一体化非球面柱透镜
光束整形
微机电系统激光雷达
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Keywords
the collimation for diode lasers
integrated aspheric cylindrical lens
beam shaping
MEMS-LiDAR
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分类号
TN247
[电子电信—物理电子学]
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