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基于模拟退火算法的透镜列阵优化设计

Optimization Design of Lens Array Based on Simulated Annealing Algorithm

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摘要

透镜列阵常被用于改善高功率激光装置均匀照明系统焦斑空间强度分布的均匀性。将模拟退火算法引入透镜列阵的优化设计中,通过改变列阵元的尺寸及其正负透镜属性,在保证焦斑能量利用率的同时把焦斑的不均匀度从经典设计下的0.2268降低到0.1202,大大改善了远场焦斑的空间均匀性,并通过对比传统设计和优化设计下焦斑的功率谱密度曲线,分析了不同的设计结构对焦斑形态的影响。

Abstract

Lens array is always used to improve the uniformity of far field spatial intensity distribution on a high power laser system. This article introduces the simulated annealing algorithm into an optimal design of lens array, which changes the size and lens attributes of array elements, and finally reduces the ununiformity of the focal speckle from 0.2268 which is measured with a classical design to 0.1202 under the condition that the energy efficiency is satisfied, this shows that the optimal design greatly improves the uniformity. The curves of power spectral density of two speckle are also contrasted to research the impact of different design structures on it.

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中图分类号:O436

DOI:10.3788/cjl201138.1216001

所属栏目:光学设计与制造

责任编辑:韩峰  信息反馈

收稿日期:2011-07-13

修改稿日期:2011-08-09

网络出版日期:--

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张琥杰:中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800
周申蕾:中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800
邬融:中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800
李菁辉:中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800
冯伟:上海激光等离子体研究所, 上海 201800
林尊琪:中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800

联系人作者:张琥杰(zhanghujie@ustc.edu.cn)

备注:张琥杰(1986—),男,博士研究生,主要从事束匀滑方面的研究。

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引用该论文

Zhang Hujie,Zhou Shenlei,Wu Rong,Li Jinghui,Feng Wei,Lin Zunqi. Optimization Design of Lens Array Based on Simulated Annealing Algorithm[J]. Chinese Journal of Lasers, 2011, 38(12): 1216001

张琥杰,周申蕾,邬融,李菁辉,冯伟,林尊琪. 基于模拟退火算法的透镜列阵优化设计[J]. 中国激光, 2011, 38(12): 1216001

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