今年初，有個(ge) 客戶需要一款2倍擴束鏡，擴束倍率很普通。但是要求入射光束直徑50毫米，經過2倍擴束出射光束直徑就要達到100毫米，而且機械長度不能太長。目前常用的擴束鏡需要入射光束一般在1至2毫米，經過5倍、10倍、甚至20倍擴束後光束直徑至多達到40mm左右。

這意味著這款擴束鏡的鏡片口徑將達到120毫米左右，這給設計帶來了一些困難。首先想到的是使用3片鏡片來完成這款設計，經過初始結構的選擇，分析優(you) 化，最後的結果總是不理想。由於(yu) 光束直徑太大，設計出的結構出現鏡片很厚，或者鏡片的彎曲很大，或者係統很長的問題。

後來經過繼續調節參數和優(you) 化函數，最後達到了要求。但是係統的長度較長，且由於(yu) 個(ge) 別鏡片的彎曲較大，使用彎月鏡來平衡係統的像差。彎月鏡的加工難度是比較大的，增加了生產(chan) 成本。

在繼續優(you) 化係統的時候，突然想到了ZEMAX中“鏡頭縮放”這個(ge) 功能，按一定的因子縮放整個(ge) 鏡頭。這對於(yu) 將一個(ge) 現成的設計縮放成一個(ge) 有新焦距的設計是很有用的。對係統的波長無影響。縮放鏡頭功能也可以用於(yu) 將單位由毫米轉換成英尺，或其它組合單位類型。也就是說，可以先用1毫米入射光束先設計一款2倍的擴束鏡，然後將係統放大50倍。這個(ge) 縮小50倍的擴束鏡需要機械筒長盡量的短，實現起來也不是很困難。設計完成後，將係統放大50倍，就完成了。結果如下圖所示。

文：波長光電