激光光学系统的选择和计算

作者：发布时间：2022-05-24 10:32:03点击：280

激光光学系统多以激光为光源，激光束截面光强分布为高斯函数；光学系统的性能很明显地受衍射限制；激光近似单色光输出，光学系统可不考虑色差；激光有很强的光强，且光密度很大，光学材料中的缺陷（如气泡、条纹、砂眼等）的散射影响很大。因此，光学系统的制备需高质量的光学材料。

实际上，在所有情况下，为了获得给定参数的激光束，均必须对发射的激光或连同背景一起接收到的激光进行变换。主要的变换形式如下：按照横截面内给定的功率密度分布进行激光束的整形，激光的光谱选择；激光束对于原始方向的偏转（扫描）；功率密度的衰减；相移的实现和偏振状态的改变，波阵面曲率的改变以及激光的调制等。

为进行激光束的变换，在激光仪器的光学系统的选择和计算时，必须考虑与激光基本辐射性能有关的一些特点。如为保持激光的偏振状态不变，必须选择反射面的曲率，而且把平面光学元件安置在使入射角不大于临界值的位置。由于激光辐射强度很高，要进行材料的耐辐射强度的计算。计算与入射光束成一定角度放置表面的反射系数，需要考虑偏振面的方向。鉴于激光的相干性良好，为避免不良的干涉效应，应仔细选择零件的厚度。最后，在计算光学系统时，还要把衍射造成激光光线的“弯曲”考虑到系统中。