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一种应用于激光微烧蚀的光学聚焦系统简化设计方法

常浩 叶继飞 李南雷 周伟静

常浩, 叶继飞, 李南雷, 周伟静. 一种应用于激光微烧蚀的光学聚焦系统简化设计方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 906007-0906007(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0906007
引用本文: 常浩, 叶继飞, 李南雷, 周伟静. 一种应用于激光微烧蚀的光学聚焦系统简化设计方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 906007-0906007(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0906007
Chang Hao, Ye Jifei, Li Nanlei, Zhou Weijing. Simplified optical focusing design method applied to laser micro ablation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 906007-0906007(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0906007
Citation: Chang Hao, Ye Jifei, Li Nanlei, Zhou Weijing. Simplified optical focusing design method applied to laser micro ablation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 906007-0906007(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0906007

一种应用于激光微烧蚀的光学聚焦系统简化设计方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0906007
基金项目: 

国家自然科学基金(11502301,11602304)

详细信息
    作者简介:

    常浩(1987-),男,助理研究员,博士,主要从事激光航天应用技术方面的研究。Email:changhao5976911@163.com

    通讯作者: 周伟静(1982-),女,助理研究员,博士,主要从事推力器推进性能评测技术方面的研究。Email:viviazhouyy@163.com
  • 中图分类号: V416.5;TN249

Simplified optical focusing design method applied to laser micro ablation

  • 摘要: 针对激光微推力器对光学聚焦系统结构紧凑、聚焦光斑尺寸小以及避免羽流污染的特殊要求,采用传统的光线追迹法研究单透镜直接聚焦、双透镜准直聚焦两种典型方案光学设计方法。针对低功耗半导体激光器光纤耦合输出的芯径和数值孔径条件,在50m级聚焦光斑约束下,研究单透镜聚焦系统设计方案,得到了透镜厚度、焦距、工作距等设计参数的关系;研究准直聚焦光学系统的双透镜系统设计方案,得到了透镜厚度、透镜中心距、工作距等设计参数特征关系。针对两种典型光学设计方案,给出了工程应用设计参数。文中提出的设计方法避免了复杂的光学设计过程,可为激光微推力器激光光束微尺度聚焦提供一种简单实效的方法。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-13
  • 修回日期:  2018-05-17
  • 刊出日期:  2018-09-25

一种应用于激光微烧蚀的光学聚焦系统简化设计方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0906007
    作者简介:

    常浩(1987-),男,助理研究员,博士,主要从事激光航天应用技术方面的研究。Email:changhao5976911@163.com

    通讯作者: 周伟静(1982-),女,助理研究员,博士,主要从事推力器推进性能评测技术方面的研究。Email:viviazhouyy@163.com
基金项目:

国家自然科学基金(11502301,11602304)

  • 中图分类号: V416.5;TN249

摘要: 针对激光微推力器对光学聚焦系统结构紧凑、聚焦光斑尺寸小以及避免羽流污染的特殊要求,采用传统的光线追迹法研究单透镜直接聚焦、双透镜准直聚焦两种典型方案光学设计方法。针对低功耗半导体激光器光纤耦合输出的芯径和数值孔径条件,在50m级聚焦光斑约束下,研究单透镜聚焦系统设计方案,得到了透镜厚度、焦距、工作距等设计参数的关系;研究准直聚焦光学系统的双透镜系统设计方案,得到了透镜厚度、透镜中心距、工作距等设计参数特征关系。针对两种典型光学设计方案,给出了工程应用设计参数。文中提出的设计方法避免了复杂的光学设计过程,可为激光微推力器激光光束微尺度聚焦提供一种简单实效的方法。

English Abstract

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