Development of the 2~8X Zoom Beam Expander for the 1064 nm Laser Source

1064 nm 레이저 관원용 2~8X 줌 빔 확대기 개발

Purpose: To develop the 2~8X zoom beam expander for the 1064 nm laser source. Methods: After developing the program by which the initial design values of 3-component zoom tracks can be quickly obtaind, we design and develop the zoom beam expander by applying this program and the commercial program of Sigma 2000. Results: In this study, we could develop the program by which the initial design values of zoom tracks can be quickly obtaind, and by applying this program and the commercial program of Sigma 2000 we could design and develop the zoom beam expander for 1064 nm which is able to zoom from 2${\times}$ to 8${\times}$. The developed zoom beam expander has an efficient diameter of the incidence side of 8 mm, an efficient diameter of the exit side of 32 mm, and a capacity with the finite ray aberration within 0.0001rad. Because the overall length (OAL) is restricted between 125 mm and 135 mm, the change of the whole barrel length which is caused by variations of the zoom driving becomes to be within 10 mm. Conclusions: we could develop the program by which the initial design values of zoom tracks can be quickly obtaind, and by applying this program we could design and develop the zoom beam expander for 1064 nm which is able to zoom from 2${\times}$ to 8${\times}$.

목적: 1064 nm용 2.0~8.0X 줌 빔 확대기의 개발. 방법: 3군 줌 궤적에 대한 초기 설계 값을 신속하게 확보할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램과 Sigma 2000 상용프로그램을 활용하여 줌 빔 확대기를 설계 개발한다. 결과: 3군 줌 궤적에 대한 초기 설계 값을 신속하게 확보할 수 있는 프로그램을 개발하여, 이 프로그램과 상용프로그램 Sigma 2000을 활용하여 2배에서 8배까지 줌이 가능한 1064 nm용 줌 빔 확대기를 설계 개발하였다. 개발된 줌 빔 확대기는 입사측 유효경이 8 mm이고 출사측 유효경이 32 mm이며 유한광선 수차량이 0.0001 rad 이내인 성 능을 갖게 되었다. 전체 시스템의 렌즈 총 길이가 125 mm에서 135 mm 사이가 되도록 제한하였기 때문에 줌 구동의 변화로 인한 전체 경통의 길이 변화는 10 mm 이내로 되었다. 결론: 3군 줌 궤적에 대한 초기 설계 값을 신속하게 확보할 수 있는 프로그램을 개발하여 2배에서 8배까지 줌이 가능한 1064 nm용 줌 빔 확대기를 설계 개발하였다.