基于球面和非球面柱透镜的圆光斑高斯光束整形

简介：
本研究提出了一种利用球面及非球面柱透镜组合，实现高斯光束转换为均匀圆形光斑的方法，适用于光学精密加工与生物医学等领域。 设计了一种球面-非球面柱透镜以将高斯圆斑整形为平顶线斑。通过使用Zemax编程语言批量添加操作数与设置默认优化函数的结合方法完成该设计，并将其性能参数与相同的非球面透镜-柱透镜组进行了比较，同时分析了球面-非球面柱透镜最后一面对像面距离的不同对线斑长宽比和平顶度的影响。相较于非球面透镜-柱透镜组，这种新型的透镜在尺寸相同的情况下平顶度略低（边缘处约下降10%），但通过调整最后一面对像面的距离可以改善其平顶度至90%，同时会使线斑长宽比减小到20.38。研究结果表明，在可调节长宽比范围内，球面-非球面柱透镜的设计能够简化光束整形系统的结构并满足轻量化的需求，是一种可行的方法。