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应用Collins公式和像差的Zernike展开分析激光光束在实际光学系统传输特性

李远洋 刘立生 王挺峰 邵俊峰 郭劲

李远洋, 刘立生, 王挺峰, 邵俊峰, 郭劲. 应用Collins公式和像差的Zernike展开分析激光光束在实际光学系统传输特性[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(3): 857-862.
引用本文: 李远洋, 刘立生, 王挺峰, 邵俊峰, 郭劲. 应用Collins公式和像差的Zernike展开分析激光光束在实际光学系统传输特性[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(3): 857-862.
Li Yuanyang, Liu Lisheng, Wang Tingfeng, Shao Junfeng, Guo Jin. Analysis of laser beam propagation through optical system using Collins formula and Zernike polynomials[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(3): 857-862.
Citation: Li Yuanyang, Liu Lisheng, Wang Tingfeng, Shao Junfeng, Guo Jin. Analysis of laser beam propagation through optical system using Collins formula and Zernike polynomials[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(3): 857-862.

应用Collins公式和像差的Zernike展开分析激光光束在实际光学系统传输特性

基金项目: 

吉林省科技发展计划(20126015)

详细信息
    作者简介:

    李远洋(1988-),男,博士生,主要从事激光传输与光学设计方面的研究.Email:liyuanyang1108@sina.cn

  • 中图分类号: O436.1

Analysis of laser beam propagation through optical system using Collins formula and Zernike polynomials

  • 摘要: 在Collins公式基础上,将像差项用Zernike多项式展开后加入衍射积分,获取实际激光光束通过光学系统后的光强分布.对相关理论进行仿真,验证了理论的正确性.同时针对实际激光聚焦光学系统,从统计规律角度分析了系统公差引入对Gaussian光束聚焦光斑带来的影响.计算结果表明聚焦光斑总体随波像差RMS值增大而增大,不同像差分布形式对聚焦光斑特性影响较大.未分配系统公差时,激光聚焦光斑半径为1.520 mm;引入系统公差后,聚焦光斑半径有90%概率小于2.085 mm,平均值为1.700 mm,偏差为0.238 mm.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-03
  • 修回日期:  2014-08-10
  • 刊出日期:  2015-03-25

应用Collins公式和像差的Zernike展开分析激光光束在实际光学系统传输特性

    作者简介:

    李远洋(1988-),男,博士生,主要从事激光传输与光学设计方面的研究.Email:liyuanyang1108@sina.cn

基金项目:

吉林省科技发展计划(20126015)

  • 中图分类号: O436.1

摘要: 在Collins公式基础上,将像差项用Zernike多项式展开后加入衍射积分,获取实际激光光束通过光学系统后的光强分布.对相关理论进行仿真,验证了理论的正确性.同时针对实际激光聚焦光学系统,从统计规律角度分析了系统公差引入对Gaussian光束聚焦光斑带来的影响.计算结果表明聚焦光斑总体随波像差RMS值增大而增大,不同像差分布形式对聚焦光斑特性影响较大.未分配系统公差时,激光聚焦光斑半径为1.520 mm;引入系统公差后,聚焦光斑半径有90%概率小于2.085 mm,平均值为1.700 mm,偏差为0.238 mm.

English Abstract

参考文献 (17)

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