基于MATLAB的激光扩束系统设计与实现（含源码及设计报告）用于毕业设计
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简介：
本项目运用MATLAB软件设计并实现了激光扩束系统，内容涵盖详细的设计方案、仿真分析及源代码分享，适用于高校物理专业毕业设计参考。
在基于MATLAB的激光扩束系统设计过程中需要掌握的关键知识点包括高斯光束的q参数传输矩阵（ABCD定律）以及薄透镜对光束束腰的影响。
**方案一：双凸透镜组成的扩束系统**
如图1所示，假设两个凸透镜的焦距分别为\( f_1 \)和\( f_2 \)，根据几何光学原理可以确定两透镜之间的间距为特定值。出射光线相对于入射光线的放大倍率为：
\[ M = -\frac{f_2}{f_1} \]
**方案二：凹凸透镜组合扩束法**
如图2所示，假设凹透镜和凸透镜的焦距分别为\( f_a \)（为负值）和\( f_p \)，根据几何光学原理可以确定两透镜之间的间距。此方法中的放大倍率为：
\[ M = -\frac{f_p}{f_a} \]
**方案比较**
最通用的激光扩束器类似于伽利略望远镜的设计，通常包括一个输入负透镜和一个输出正透镜。这种设计将虚焦点光束传递给实焦距透镜，并且这两个透镜形成虚共焦结构。当需要小于20倍的放大时，此方案因其简单性和小体积而被广泛使用。然而其局限性在于无法容纳空间滤波或进行大倍率扩束操作。
综上所述，在实验中我们选择采用凹凸透镜组合的方法来进行激光光束扩束设计。
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