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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) EeQ8Uxb7 eWm'eO 二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 ym6Emf] /];N 1 T+P{,,a/] cwaR#-# 简述案例 /_cpSq .aa7*e 系统详情 ]wV\=m?z& 光源 ~l'[P=R+8 - 强象散VIS激光二极管 @(a~p 元件 Pfvb?Hy - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) (
zm!_~1 - 具有高斯振幅调制的光阑 ~oSA&v4V 探测器 4%nK0FAj - 光线可视化(3D显示) 7YTO{E6]d\ - 波前差探测 ~P,Z@|c4 - 场分布和相位计算 t"%~r3{ - 光束参数(M2值,发散角) [*)2Ou 模拟/设计 ZT&[:>upR - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 EMH-[EBx - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): N|>MqH,Bt 分析和优化整形光束质量 mXJG &EA 元件方向的蒙特卡洛公差分析 gPKO-Fsd" rM~Mqpk 系统说明 B\AyG4J u_ :gqvC= M-QQ 模拟和设计结果 aF"PB
h= U/U_q-z] *yI( (G/ 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 ZyC[w7$I2 ,82?kky
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u k5 5 YIk 总结 6S%KUFB+e YL;*%XmAG 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 '#lEUlB 1.模拟 A#~CZQY^$ 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 GZ:1bV37% 2.评估 }236{)DuN 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 UG}"OBg/ 3.优化 "el3mloR8 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 sV~|9 /r 4.分析 %I)*5 M6 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 S|RUc}(
3=L5Y/ 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 B$97"$#u ~ebm,3? 详述案例 ,`ehR6b r`0oI66B/ 系统参数 #{bT=:3a x*^)B~7} 案例的内容和目标 a!x?Apww |oOA;JC)( 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 tN;~.\TKg ;x{J45^
~|wh/]{b9 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 .a]av 之后,研究并优化整形光束的质量。 8`b_,(\ N 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 !|
GD8i t_X=x`f 模拟任务:反射光束整形设置 QN~9O^ 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 y7 W7270) h5H#xoCXp eNt1P`2[ DoJ3zYEk +^aM(4K\ s)~H_, 规格:像散激光光束 YQfQ[{kp 9;pD0h| 由激光二极管发出的强像散高斯光束 _H2%6t/V 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 !Ie={BpzbZ "g;}B"rG u@[JX1&3"n llBW*4'
AUkePp78 z6Yx
)qBE< 规格:柱形抛物面反射镜 *3Ci4\Ew 3)py|W%X$ 有抛物面曲率的圆柱镜 Xu5^ly8p9q 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 a: OuDjFp 曲率半径等于焦距的两倍 O:O
+Q!58 Nf{tC9l e#uF?v]O 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) Rwz (20n\^ uQg&A`4 对称抛物面镜区域用于光束的准直 yy3-Xu4 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) {W# VUB 离轴角决定了截切区域 Q pbzx/2h Rlf#)4 规格:参数概述(12° x 46°光束) yB^_dE lWYgIpw 1:iT#~n |/35c0IM 光束整形装置的光路图 3LD`Ep
y{\K:
IOOAaa @( 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 q]o^Y 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 -}*YfwK K F`@o@, 反射光束整形系统的3D视图 V2|XcR "*aL(R
Bl)DuCV b6UD!tXp 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 .q7o7J% 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 R k).D6 </8F 详述案例 PG/xX
H ep2#a#&' 模拟和结果 U#!f^@&AB ,] ,dOIOwn 结果:3D系统光线扫描分析 'hi.$G_R 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 zcNv T 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ^8yhx-mgb Jk!*j file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd H|0GRjC 5 J9,/M0 使用参数耦合来设置系统 r8E)GBH-| 5b2_{6t L.@o 自由参数: 7 a}qnk% 反射镜1后y方向的光束半径 ^/kn#1H7& 反射镜2后的光束半径 Zxwcj(d 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) ESl</"<J 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 >1Y',0v 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 ;:l\_b'Z} n^AQ!wC 5h2@n0
$fwv' M1/Rba Q
RMx$]wn_ }t[?g)"M#- 自由参数: 75LIQ!G|= 反射镜1后y方向的光束半径 3i'L5f67 反射镜2后的光束半径 X^U)j
N2 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) *3A[C-1~. 基于光束发散角和直径(x和y方向)焦点,可以计算并设置反射镜的直径和距离z。 dt(#|8i%
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