基于ZEMAX的激光光束整形技术试验研究

由于半导体激光器的发散角较大且输出的光束光斑是椭圆形,因此需要对其输出的光束进行空间整形,形成一个近似圆形的激光光斑。激光扩束镜就是一种比较简单且非常方便的激光光束整形器件,本文将激光扩束镜作为一个激光整形系统与半导体激光器耦合,形成一个完整的激光光束整形系统。利用ZEMAX光学仿真,并进行室外试验验证,最后对试验结果进行了分析。

二维光束整形系统设计与仿真

针对高功率板条激光波前矫正的需要,基于ZEMAX软件对二维光束扩束整形系统进行设计和仿真。系统将初始尺寸为2.5 mm×28 mm,发散角为7 mrad×2 mrad矩形光束扩束整形为尺寸为40 mm×40.2 mm,发散角为0.54 mrad×1.3 mrad的方形光束。光束整形方向输出光学传递函数接近衍射极限,光束整形方向视场10 mrad时,两方向引入波像差之和为0.0186λ,P-V值小于0.1λ。

频扫天线波瓣指向角的温度修正方法分析

介绍了几种常用的温度影响频扫天线测角误差的消除方法,由于实验设备、条件的限制以及制作频扫天线等效慢波线的材料、形状有别,这些方法在工程应用中都难以采用。本文提出了一种工程上较易实现的慢波线膨胀系数测量修正法,该方法简单实用,且能满足雷达测角精度的要求。

不同扩束镜对激光切割质量的影响研究

光束质量的好坏直接影响激光切割的水平,扩束镜是激光器光束整形中常用的光学元器件,然而扩束镜的质量对切割质量的影响鲜有报道。本文从理论和实验上分析两款不同扩束镜对切割质量的影响。研究表明:扩束镜1使激光光束发散角更小,真圆度更好,能量分布更集中,明显的改善了光束质量,因此明显的减轻了炭化,切缝更窄,满足了实际切割的要求。

一种可展宽频带的U型切角天线

设计了一种可展宽频带的U型切角天线。将U型贴片天线进行切角处理,改变天线的结构与电流路径,可以有效展宽天线频带,并使其具有良好的阻抗匹配特性。采用HFSS15.0软件对天线模型进行仿真分析,对切角的长度、宽度进行优化,给出了天线的反射系数S11与U型槽尺寸和切角尺寸间的关系。结果表明,优化后的U型切角天线覆盖了整个2.4～2.5 GHz频带范围,电压驻波比VSWR≤2的相对带宽为19%,天线增益达到7 dB,波束宽度为83o左右。