微透镜阵列中的每个子透镜如图11-2所示，透镜为一个平凸透镜，凸面为一个球面，球面半径为1.5mm，透镜为矩形孔径，透镜的口径为1.6mm×1.6mm，中心厚度为1mm，将这些子透镜排列成一个11×11微透镜阵列如图11-3所示。
图11-2 微透镜阵列中的单个子透镜
图11-3 11×11微透镜阵列
使用上面的微透镜阵列，针对旋转对称的激光光束，设计了一个整形系统如图11-4所示，图11-4a和b分别为二维和三维视图。两个微透镜阵列之间的距离为3.5mm，第二个微透镜阵列的后面为一个平凸球面透镜，这个平凸球面透镜作为一个积分透镜使用。该透镜的球面半径为25mm，中心厚度为3mm，目标面置于积分透镜的焦平面上。激光光束为一旋转对称的激光光束，光束的口径为10mm，在光束截面上的辐照度呈高斯分布，如图11-5a所示。当激光光束经过整形系统后在目标面上产生了均匀的辐照度分布，如图11-5b所示，这表明了微透镜阵列具有非常好的整形效果。
图11-4 基于微透镜阵列的旋转激光光束整形系统设计(www.xing528.com)
第二组微透镜阵列的位置对整形的效果有很大的影响，图11-5b中的结果是将第二组微透镜阵列置于距第一组微透镜后面3.5mm处产生的，整形效果非常不错。将第二组微透镜阵列置于距第一组微透镜后面2.5mm处和4mm处，这两种情况下激光光束整形后的效果如图11-6a和b所示。其中图11-6a为第二组阵列距离第一组阵列为2.5mm，图11-6b为第二组阵列距离第一组阵列为4mm。将这两个整形效果与图11-5b中的结果相比，整形效果比较差。从这个对比可以看出第二组阵列的位置对于整形结果有很大的敏感性，位置的前后变化对目标面上的辐照度的均匀度有很大的影响，需要通过反复的调试以寻找最佳的位置。
图11-5 整形前后的激光光束辐照度分布
a）整形前 b）整形后
图11-6 第二组微透镜阵列置于不同位置
a）距第一组阵列2.5mm b）距第一组阵列4mm
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