一.概述
Gf7r!Ur;g 4 J9Y 由于
激光具有高亮度、单色性好和方向性好等特点，激光扩束准直系统在通信技术、激光扫描、切割、测量距离等领域被广泛应用(在实际应用或实验过程中，通常需要用到口径不一的准直激光光束。尤其是在实验操作过程中，每更换一个实验元件都需要重新调节整个光路，不利于实验操作。因此设计一个连续变倍的激光扩束系统是非常有必要的。
H(?+-72K X 目前激光扩束方法使用较为广泛的有两大类：
ty;a!yjC 第一类是选用反射系统，此类系统选用大口径的反射镜面来扩大激光光束，常见的系统有格里高利系统和卡塞格林系统。由于此类系统通常采用非球面镜片，并且是固定的扩束比，通常是单独设计某一类口径的光束。而且非球面在实际生产中存在较高的成本以及难度，所以此类系统适合大倍率扩束的应用；
a EUEy:. 第二类是选用透射式系统，此类系统是由两个或两个以上的
透镜组成，常见的系统有开普勒系统和伽利略系统，由于此类系统结构简单，实际应用价值较高，所以具有小变倍比需求的系统可采用第二类方法。
{JQV~rfh` 6 X2w )cO 二.设计要求
fuf' r>1n uf )!SxT Hm 0;[i 波长：632nm
4d`f?8vS 变倍比：1-10X
;[C_ho 入射光束直径：<=5mm
BN`tiPNEp 出射光束直径:<=50mm
G #$r)S 总长<200mm
N+UBXhh 设计确保从全孔径出射的
光线与光轴之间的角度小于0.03°
GOCe&? pcQzvLk 利用SYNOPSYS中自带的ZSEARCH功能，ZSEARCH与DSEARCH一样，都能够自动按照给定的初始条件，对初始结构进行搜索，列出10个最佳的初始结构。
UZJ s!#P 阅读 HELP ZSEARCH可以帮助您快速的了解ZSEARCH的使用细节。
mg3YKHNG SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
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初始宏文件
请评论留言获取
I Yr 4 运行搜索宏可以得到10个初始结构
lA,[& sEb*GF*.V ~!fOl)F 选取一个最佳结构进行下一步的分析。
c~Y g( #%CB` l gfX it$s
Wsw/ D #FGj)pu 点击右侧的模块，查看初始结构的变倍功能。点击光线追迹 >真实光线追迹 >执行也可以查看光线的放大情况。
2a k*a I p?s[I)e
（图一 出入射光线10、6、1倍变倍比）
"f!H[F1~
+ VhD]!
（图二 3D绘图10、7、5、1倍扩束）
St3/m DtH 此处给出10、6、1变倍比图样。
pr \OjpvD 再在命令行窗口中输入SPEC，查看
镜头参数。
Nk\/ l K\ meD?<g4n~" s=&x%0f%
k
_Bz@^J . P! pC 此时总长也满足设计要求，最终结果是否达到设计要求，我们还需要通过一些像质评价方法来评定，激光扩束系统常采用波像差对系统
成像质量进行评价。初始结构波像差如图所示：
NW*$+u%/R J.,7d , 观察到波像差均方根在λ/5附近还较大，进行
优化并模拟退火，最终得到波像图如图所示：
:N= S nyz d?GB#N|+g V ?C a[ 三.总结
F`f8q\Fc 8 }OII\ 该镜头所有指标已经基本满足要求，使用了8片透镜。
