А.Ф. Ширанков, П.А. Носов, И.И. Пахомов, А.Г. Григорьянц, В.П. Якунин, Р.С. Третьяков
12
продольное увеличение двухкомпонентной лазерно-оптической си-
стемы,
2
2
1
1
1 .
( , )
p
f
f
P z
′
⎛ ⎞
α =
⎜ ⎟
′
Δ
⎝ ⎠
(4)
Здесь
1
( , )
p
P z
Δ
— полином, характеризующий зависимость продоль-
ного увеличения двухкомпонентной оптической системы от ее кон-
структивных параметров и параметров входного пучка,
2
2
1
1
1
2
2
1
1
( , ) 1
.
p
k
p
z
z
P z
f
f
⎛
⎞ ⎛
⎞
Δ
Δ
Δ = +
+
⎜
⎟ ⎜
⎟
′
′
⎝
⎠ ⎝
⎠
Методика габаритного синтеза двухкомпонентных лазерно-
оптических систем подробно рассмотрена в работах [4,11]. Исполь-
зуя ее для синтеза оптической системы технологических головок,
установили, что для параметров входного пучка, соответствующих
параметрам пучка волоконного лазера, габаритная задача имеет ре-
шение, когда параметры оптической системы удовлетворяют услови-
ям
2
1
1
p
z
f
Δ ′
и
2
1
1
.
k
z
f
Δ ′
Поэтому значение полинома
P
в
формуле (4) близко к единице, и параметры выходного пучка опреде-
ляются главным образом отношением фокусных расстояний компо-
нентов оптической системы и вносимыми ими искажениями.
Весьма важной задачей разработки оптической системы является
обеспечение малых искажений распределения поля выходного лазер-
ного пучка. Это свойство характеризует качество реальной оптиче-
ской системы, с которым она формирует лазерный пучок по сравне-
нию с идеальным преобразованием исходного лазерного пучка. Ис-
кажения лазерного пучка описываются системой параметров [12, 13],
в которой определяющее значение имеет обобщенный параметр
2
.
M
В работе [12] в скалярном приближении получено аналитическое
выражение для приближенного расчета и анализа амплитудно-
фазового распределения поля многомодового лазерного пучка на вы-
ходе реальной лазерно-оптической системы. В этом выражении ко-
эффициент
2
2
4
eq
max
max
max
15
7
16
8
h
h
h
⎛
⎞
χ = χ + α + β + γ
⎜
⎟
⎝
⎠
определяет аберра-
ции оптической системы: 50 % аберраций 3-го, 47 % — 5-го и
44 % — 7-го порядка. В выражении для
eq
χ
max
2
h
— световой диа-
метр оптической системы, а коэффициенты
, , ,
χ α β γ
характеризуют
дефокусировку и аберрации лазерно-оптической системы 3-го и
высших (5-го и 7-го) порядков.
