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　第 12 卷　第 1 期 强 激 光 与 粒 子 束 . 12, . 1　 V o l N o 　2000 年 2 月 H IGH POW ER LA SER AND PA R T ICL E BEAM S Feb. , 2000　 文章编号: 　1001—4322 (2000) 01—015—04 发射光学系统分析 1, 2 1 1 李有宽 , 　陈栋泉 , 　杜祥琬 ( 1　北京应用物理与计算数学研究所, 100088; 　2　中科院安徽光学精密机械研究所, 230031) 　　摘　要: 　采用矩阵光学方法导出了发射光学系统的传输变换矩阵和具有两级扩束系统的发射系 统的调焦公式, 研究了输入激光不是平行光时远场焦点位置的变化和一级扩束系统焦距变化对系统焦 距的影响。 　　关键词: 　发射光学系统; 　矩阵光学; 　传输; 　焦距 　　中图分类号: 　 53　　　　文献标识码: 　 O A 　　发射光学系统是激光系统中的一个重要组成部分, 它的主要功能是将激光束经过扩束变换, 有效地 传输到远处。一级扩束系统有时不能满足要求, 需要进行多级扩束。从激光器出口到最后发射望远镜的 光路中, 激光要经过许多其他光学器件, 这些器件会影响激光的发射。文献[1 ] 中, 作者给出光学系统的 近似模型, 研究了光学系统中影响远场强度的因素。在文献[2 ] 中作者对强激光放大系统中光传输理论 和激光发射光学系统进行了论述, 但没有详细研究参量对发射激光束的影响。本文采用矩阵光学方法, 导出了发射系统的矩阵表述, 并研究一些参量变化对发射激光性能的影响。 1　理论推导 　　发射光学系统如图 1 所示。激光束经过一级扩束, 传输距离 Z 1 到达二级扩束系统的次镜, 经二扩次镜反 射后, 传输距离L 到达二扩主镜, 经主镜反射后传播 到靶上, 传播距离为 Z 2 。文献[3 ]给出了推导发射系统 传输变换矩阵所需的常用矩阵。我们可以写出二级扩 束系统的变换矩阵 r 1 0 1　L 1 0 r ’ ( ) = 　 1 - 1f p r im 1 0　1 1f sec 1 ’ 式中f p r im 和f sec 分别是发射系统主、次镜的焦距,L 是 主、次镜间的距离。令 L = L - f p r im + f sec , 称之为调焦 F ig. 1　Schem atic of op tical transm itting system ( ) 位移, 1 式化为 图 1　发射光学系统示意图 f p r im + L L + f p r im - f sec r f sec r ’ = (2)