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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) rt-\g1x 6(&Y(/ 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 >B -q@D JNI>VP[c rM}0%J' \p&~,% 简述案例 >u+q1j.
'1SG(0 系统详情 klOp ^w 光源 2/P"7A=< - 强象散VIS激光二极管 LHCsk{3 元件 }ucIH@U{ - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) ihe(F7\U - 具有高斯振幅调制的光阑 .
v)mZp 探测器 f|EUqu%E - 光线可视化(3D显示) K<sC F[ - 波前差探测 j`*N,*ha - 场分布和相位计算 ITJ q - 光束参数(M2值,发散角) &a)eJF]:! 模拟/设计 P,pnga3Wu - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 ~,6b_W p/ - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): #G]! % 分析和优化整形光束质量 n| O [a6G 元件方向的蒙特卡洛公差分析 SkNre$>t{ r`\A
nT? 系统说明 faXx4A2" ;oOv/3 *ZSdl0e 模拟和设计结果 :&XH?/Wi ;Q0bT`/X #Doq P: 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 5r{;CKKz !<@J6??a}s
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|aToUi.Q% Y$8JM 总结 uYG^Pc^v f7de'^t9 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 =nUW' 1.模拟 vH%gdpxX 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Fig&&b a 2.评估 yR~-k?7b 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 d5I f"8`@ 3.优化 &xZyM@ 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 {NM+Oj,~' 4.分析 f3*?MXxb16 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。
xFv;1Q FE7)E.U 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 C.MoKa3 ^}yg%+ 详述案例 4A`NJ )x,8D ~p' 系统参数 n}-3o]ku 'fwU]Hm 案例的内容和目标 u0`o A !|?e7u7 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 L];y}]:F* ~q0*"\Ff ]1-z!B 4K 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 <oMUQ*OtV 之后,研究并优化整形光束的质量。 ({}( qm 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 donw(_= 4IdT' 模拟任务:反射光束整形设置 v{x{=M] 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 rd|uz4d s$h]
G[x (kBP(2V 9<CG s3\ d?,M/$h 3+7^uR$/I4 规格:像散激光光束 k5d\w@G"~ N^?9ZO 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ?`?T7w|3
y 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 wgeNs9L 72oWhX=M% ~rbIMF4T`] 5 +9Ze9
|w}w.% +m\|e{G 规格:柱形抛物面反射镜 |tMn={ Jwn AW}= 有抛物面曲率的圆柱镜 DR9: _ 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =V+I=rqo 曲率半径等于焦距的两倍 /BKe+]dS* n;XWMY p 5u_1U0 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) kQdt}o]) V)o,1
对称抛物面镜区域用于光束的准直 6&v?)o 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) 0CvsvUN@ 离轴角决定了截切区域 vy@rQC %9 FXKF\1`(H 规格:参数概述(12° x 46°光束) 8Q`WB0E<| _K2?YY(#> 2R-A@UE2 \~rlgxd 光束整形装置的光路图 dmrps+L rWtZj}A $*[{J+t_ 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 YL^=t^!4 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 @pV5}N[] K2_Qu't0$ 反射光束整形系统的3D视图 .o{0+fC# hi=XYC,
4tA_YIv
^[:9fs 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 EER`?Sa( 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)。 ?q2j3e[> p(SRjQt 详述案例 c2l_$p H2gj=krK 模拟和结果 +y+"Fyl I 1d0iU 结果:3D系统光线扫描分析 Upl6:xYrG 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 td2/9|Q 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 <c[U#KrvJ ~0"p*?^ file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd I&c ~8Dw eS/B24;* 使用参数耦合来设置系统 BI[JATZG U09.Y AZ |yX 自由参数: n#Dv2 E=6 反射镜1后y方向的光束半径 [a[/_Sf{ 反射镜2后的光束半径 K?x,T8<aW 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) }]1BO 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 dth&?/MERL 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 txql 2 ',7??Q7j&v f},oj4P\ 0X2@CPIFf 2g{)AtK$#
|iFVh$N S&C1 TC 自由参数: 9ch#}/7B 反射镜1后y方向的光束半径 YKZrEP4^ 反射镜2后的光束半径 ivgpS5 M`Y 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) k#TYKft 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。 6~:Sgt nU
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