大功率长焦深高斯光束整形设计

• 作者: 吴新宇 李党娟 杨金亮 王佳超 苏俊宏 陈阳
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 大功率激光 光束整形 平顶洛伦兹模型 平顶光束
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 2129-2137
• 页数: 9页
• 分类号: O439|O435.2|TN248.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/OPE.20202810.2129

摘要

为了大功率激光设备工作时,减小高斯光束束腰半径外低能量所产生的边缘效应,避免出现毛边、搭接痕迹明显等问题,需要对它进行光束整形设计.针对大功率激光光源特性(输出平均光功率为500 W,脉冲宽度为130～160 ns,重复频率为20～50 kHz,波长为1064 nm,功率调节范围为10％ ～100％),为了减小系统的复杂性,提高激光能量的利用率,采用伽利略式非球面透镜整形系统进行参数优化;选取平顶洛伦兹模型为物理模型,根据能量守恒定律求得入射光与出射光之间的映射关系;采用光学软件对系统的结构参数和非球面系数进行优化.计算平顶光束在出射距离20,30 m m时的输出能量均匀度.结果表明:系统的工作焦深在20～30 m m时,平顶区激光能量均匀度均大于78.0％.以锈蚀的低碳钢板为作用目标进行了激光清洗实验,光斑作用区域内,激光与物质相互作用均匀,证明本设计能满足大功率激光使用环境的要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苏俊宏		111	496	12.0	16.0
2	李党娟		31	81	6.0	7.0
3	陈阳		12	38	4.0	6.0
4	王佳超		3	0	0.0	0.0
5	杨金亮		1	0	0.0	0.0
6	吴新宇		1	0	0.0	0.0