激光光学系统仿真与优化

📚 共计 30 章节
01
激光光学基础
激光发展史 · 单色性、相干性、方向性、高亮度 · 工作物质、泵浦源、谐振腔
基础激光器
02
高斯光束理论
数学描述 · 束腰半径 · 瑞利长度 · 发散角 · q参数与ABCD定律
光束矩阵
03
几何光学与矩阵光学
近轴光线追迹 · 传输矩阵(平移、折射、反射) · 透镜与反射镜矩阵
矩阵追迹
04
光学系统设计基础
像差理论(球差、彗差、像散、场曲、畸变) · Zemax、Code V介绍
像差设计
05
激光谐振腔设计
稳定腔与非稳腔 · 腔长与模式匹配 · 共焦腔 · 稳定性判据
谐振腔稳定
06
光束整形与变换
扩束系统 · 聚焦系统 · 准直系统 · 衍射光学元件、微透镜阵列匀化
整形匀化
07
激光调制技术
电光调制(普克尔效应) · 声光调制(布拉格衍射) · 磁光调制(法拉第效应)
调制电光
08
激光扫描系统
振镜扫描 · 多面转镜 · F-Theta透镜 · 扫描畸变校正
扫描F-Theta
09
光纤耦合与传输
单模/多模光纤 · 耦合效率 · 光纤准直器 · 光纤激光器基础
光纤耦合
10
激光干涉测量系统
迈克尔逊 · 马赫-曾德尔 · 斐索干涉仪 · 干涉条纹分析
干涉测量
11
激光雷达(LiDAR)系统
飞行时间法 · 三角测距 · FMCW · 机械式/固态式扫描
LiDAR测距
12
激光加工系统
切割 · 焊接 · 打标 · 增材制造(3D打印) 光路设计
加工光路
13
激光医疗系统
眼科LASIK · 皮肤科激光 · 光动力疗法(PDT) 光学设计
医疗PDT
14
激光显示系统
激光投影 · 激光电视 · 扫描视网膜显示 · 散斑抑制
显示散斑
15
激光光谱系统
拉曼光谱 · LIBS · TDLAS · 可调谐激光吸收光谱
光谱LIBS
16
非线性光学与频率变换
倍频(SHG) · 和频(SFG) · 差频(DFG) · 光参量振荡(OPO)
非线性频率
17
超快激光系统
锁模技术(主动/被动) · 飞秒激光器 · 啁啾脉冲放大(CPA)
超快锁模
18
激光测距与跟踪系统
脉冲测距 · 相位测距 · 激光跟踪仪 · 激光陀螺仪原理
测距跟踪
19
自适应光学系统
夏克-哈特曼波前传感 · 变形镜 · 闭环校正算法
自适应波前
20
激光大气传输
大气吸收与散射 · 湍流效应 · 热晕效应 · 自适应补偿
大气湍流
21
光学镀膜技术
增透膜 · 高反膜 · 分光膜 · 滤光膜 · TFCalc/OptiLayer
镀膜膜系
22
激光安全与防护
等级分类(Class 1-4) · 防护措施 · 防护镜选择 · IEC 60825
安全标准
23
光学检测与装调
干涉仪检测 · 自准直仪 · 光轴对准 · MTF、波前误差
检测装调
24
激光系统热管理
热透镜效应 · 风冷/水冷散热 · 热稳定结构设计
热管理散热
25
激光电源与控制
脉冲电源 · 连续电源 · 恒流源 · 温度控制(TEC)
电源TEC
26
光学仿真软件 (Zemax)
序列/非序列模式 · 优化函数 · 公差分析 · 热分析
Zemax仿真
27
光学仿真软件 (Code V)
宏语言 · 全局优化 · MTF优化 · 鬼像分析
Code V优化
28
光学仿真软件 (FRED/LightTools)
非序列光线追迹 · 杂散光分析 · 照明设计
FRED杂散光
29
激光系统集成与测试
系统联调 · 功率/光束质量M² · 指向稳定性 · 环境试验
集成测试
30
综合项目实战
激光雷达发射与接收光学系统 · 高斯光束匹配、扩束、扫描、接收聚焦、滤光
实战LiDAR