基于高功率光纖激光器的光束整形鏡研究.pdf

1、激光淬火處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工領(lǐng)域，但高斯光束的能量分布模式無法獲得均勻的淬硬層深而阻礙了該技術(shù)的發(fā)展。光束整形器能通過改善光束的質(zhì)量提高激光淬火質(zhì)量，因而成為研究的熱點，但很少被直接應(yīng)用于激光淬火的工程實驗之中。
　　 結(jié)合實驗室的設(shè)備條件，本文主要設(shè)計并加工了用于高功率光纖器淬火系統(tǒng)的光束整形器，將激光束能量分布由近似高斯分布轉(zhuǎn)變成近似平頂分布，從而提高了激光淬火的質(zhì)量。具體研究內(nèi)容包括：（1）以幾何光學(xué)和能量守恒定律等

2、為依據(jù)，選用偶次非球面透鏡作為整形元件，并確定了光束整形系統(tǒng)的初始數(shù)據(jù)（如鏡片厚度、鏡片間距、鏡片直徑等）；（2）運用ZEMAX 光學(xué)設(shè)計軟件對光束整形系統(tǒng)進(jìn)行了模擬分析，再根據(jù)相應(yīng)的評價函數(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使整形后的光束能量分布盡量均勻，找出最優(yōu)的方案。（3）將加工好的整形系統(tǒng)用于激光淬火實驗，驗證整形鏡的整形效果。
　　 實驗結(jié)果表明：在系統(tǒng)工作面上的光斑除中心黑斑邊緣有一亮環(huán)外，其余部分的能量密度較為均勻；在不考慮中心黑斑