热载荷下激光扩束系统的光机优化设计

摘要：

为提高激光扩束系统的温度适应性水平,提出了一种直接面向光学系统波像差的光机结构优化方法.对扩束系统进行了敏感度分析,并结合齐次坐标变换,将波像差的失调模型与有限元中的节点应变进行有机结合.以最小化失调波像差为优化目标,得到了支撑结构的最优材料拓扑,然后按照拓扑云图对镜架进行分块划分和尺寸优化.最终得到的镜架结构合理,加工工艺性良好,且具有优良的温度适应性.-50℃时,扩束系统波像差均方根(RMS)值从0.728 λ降为0.196λ,λ=632.8 nm;而且在±50℃的范围内,同等载荷条件下,优化后的系统波像差RMS值约为优化前的1/4.

关键词：光学制造、光机结构、结构优化、热稳定性

所属期刊栏目：41

分类号：O436(光学)

资助基金：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程057X22C050

在线出版日期：2014-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：244-250