《表2 聚焦透镜组参数：高功率蓝紫光半导体激光器及其光场匀化研究》

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《高功率蓝紫光半导体激光器及其光场匀化研究》

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复眼透镜的子单元可以有多种形状，如方形、矩形、螺旋形、变量半径形等。由于3D打印投影系统中硅基液晶（Lcos）芯片尺寸为16.5mm，纵横比为16∶9，因此设计了同样纵横比的矩形复眼透镜。在对系统中复眼透镜矩形子单元反复优化设计后，发现复眼排列的阵列越多，越有利于减小光学系统体积，匀光效果也越好。考虑到加工的精密性及难度，最后确定了复眼透镜的参数如表1所示，将复眼透镜组平行放置，间距设为26mm，光斑靶面设置在距离后排复眼透镜145mm处。利用Zemax软件对上述参数的复眼透镜匀光系统进行建模与仿真。光源被复眼透镜阵列分割，形成与复眼透镜个数相等的子光源，经复眼透镜匀化后光斑如图8（a）所示，设光斑靶面尺寸为20mm×20mm，靶面接收到的总功率为7.98W，匀化后的光斑峰值辐照度为2.05W/cm2。为将子光源聚焦重叠进入Lcos芯片中得到尺寸大于16.5mm的均匀光斑，设计了一对聚焦透镜组。经优化后得到的透镜组参数如表2所示，在靶面得到一个纵横比为16∶9，尺寸为17mm的能量密度均匀分布的方斑，其光斑峰值辐照度为6.35W/cm2，靶面接收到的总功率为7.96W，如图8（b）所示。图8（c）、（d）分别为x、y方向的光强辐照度曲线，经计算此光斑均匀度为86%。