激光扩束系统的设计
毕业论文关键词：激光扩束；针孔滤波器；扩束镜
The Design of The Laser Beam Expander System
Abstract: Based on pinhole filter, collimating lens and focusing eyepiece optics，a kind of output beam of semiconductor laser beam expander device was designed. The device expanded beam ratio of 220 times, edge intensity attenuation is approximately 53%, compared with the conventional beam expander system, has the edge intensity attenuation is small, the advantages of expanded beam spot intensity distribution more uniform. Can be widely applied to the holographic, optical information processing and other fields.
Key words: Laser beam expander; Pinhole filter; Beam expander
目 录
摘要 1
引言 1
1. 激光扩束系统的概述 2
1.1 研究背景及意义 2
1.2 论文组织结构 2
2. 激光扩束系统的原理 3
2.1 空间频率滤波系统 3
2.2 空间滤波的傅里叶分析 4
2.3 针孔滤波器的原理 6
3. 设计方案与数据处理 7
3.1 设计方案 7
3.2 实验仪器 8
3.3 实验步骤 8
3.5 实验数据及处理 9
3.6 结论 12
4. 结束语 12
参考文献 12
致谢 14
激光扩束系统的设计引言
激光扩束可以应用到很多领域，扩大规定光束的直径能应用到远距离照明或投影、以及聚焦系统，还可以减小某一激光束的发散角，能改善光束质量，满足高质量高要求的扩束装置。众所周知，激光的光束直径非常小，能够达到零点几到几毫米，这一特点稍加改造后让人们对激光又有了新的认识。细光束可以应用到工业的激光打孔、医用的激光切割等领域，而经过扩束后的宽光束亦可以在激光全息、激光照明投影、光信息处理等领域广泛应用[1]。仅仅这些还不够，随着科技不断进步，一些技术已经跟不上时代要求，这就需要研究者们设计出更多类型的激光扩束系统。在一般的激光扩束实验中，对光源的要求很严格，要求纯净无污染的激光束，以避免尘土、污渍、空气中留存的污染颗粒等使光束成像时形成一些衍射光圈，影响成像效果从而增大实验误差。本文正是为了改善光场质量，降低外界环境和其他因素的干扰，而采用空间低通滤波的方法，设计出仅使低频光束通过，过滤掉其他成分，控制激光光束质量使输出光束更加平滑、光强分布更加均匀，达到所需要规格的输出光束。
1. 激光扩束系统的概述
1.1 研究背景及意义
激光是现在众所周知和被广泛应用的，其优点有很多：密度高、能量高、方向性好、相干性强、单色性好、发散角小等等。这些优点集中应用在工业领域中，发挥出了激光举足轻重的作用，创建了一个全新的激光时代！据有关专家研究，激光在一定条件下能够达到几乎可以让任何的固体材料瞬间融化，甚至还有可能使其蒸发掉的高温。在此条件下将激光会聚小到微米级别的光斑，并且它自身具有很高的强度和能量密度等优势，故能使聚集点的温度达到近一万度从而达到加工各种固体材料的效果。如今随着我国大批量的制造业企业的诞生，对建设中生产的质量、效率、要求都逐步提高了，所以贯彻落实可持续发展策略，大力发展低成本无污染的能源成为重中之重[2]。激光在生产过程中属绿色能源，生产效率相对较高，生产质量稳定。现今世界上很多发达国家和一些发展中国家，都开始关注和大力发展推广激光加工技术。在国际竞争日趋激烈的时期，我国理应加入激光技术的开发应用行列，来降低制造业成本，提高科学技术，提升社会经济效益，增强国际地位。
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