基于非成像光学的激光束整形系统的优化设计

针对衍射型微透镜阵列的激光匀束系统提出一种新的优化设计方法。利用非成像光学中的等能量映射方法,建立了基于Macro宏语言的自定义优化函数。系统采用微透镜阵列和聚光球面镜作为匀光元件,在Zemax软件的序列模式中对微透镜阵列单元的非球面面型进行自动优化,实现了照度均匀性大于90%、能量利用率为83%的6 mm×6 mm方形光斑的优化设计。采用TracePro光学软件对设计结果进行了仿真验证。此方法无需传统方法复杂的数学计算和器件参数的反复调整,是一种十分有效的微透镜阵列激光匀束系统的设计方法。