激光多普勒测振仪中光学天线的优化设计与测试

摘要：

传统的激光测振仪多使用氦氖激光器,不满足人眼安全条件,在户外容易受到太阳光干扰.其使用的光学天线大多数仅能工作于氦氖激光器的辐射波段,同时存在结构复杂、成本较高、收集效率低、工作距离较短等不足.为了解决以上问题,基于近红外波段透镜组的扩束和聚焦原理,以Zemax作为设计工具,以点列图和波前图为主要分析手段,设计并制作了一款可工作于1 550 nm的三片式收发一体光学天线,结构简单,成本低.分析结果显示:在0.3～15.0 m的工作距离范围内均可获得直径小于2mm的聚焦光斑;测试结果显示其最大收集效率可达到51.6%.同时,将该光学天线应用于自主设计搭建的激光多普勒测振仪中,实现了不同工作距离下的振动测量,有效扩展了激光测振仪的应用范围和应用场景,在机械、航空、建筑、医学、农学等领域有很大的应用潜力.

关键词：扩束聚焦镜、Zemax、激光多普勒测振仪

所属期刊栏目：46

分类号：O435(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2024-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：431-438