[技术]基于物理光学激光扫描系统的设计和分析 [复制链接]

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VirtualLab Fusion软件可以设计和分析包含扫描镜和f-theta光学透镜的激光扫描仪 X/}kNW!q  
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激光扫描系统使用可移动的光学元件，能够使激光光束的位置动态变化。这类系统的典型应用有： u<!8dQ8  
 激光材料加工 k-Hy>5;  
 激光投影 C?fd.2#U  
 3D物体扫描 |e!%6Qq3  
 条形码阅读器 NoB)tAvw  
3,8<5)ds*  
软件VirtualLab Fusion提供了基于光线追迹以及物理光学的模拟技术以用于激光扫描仪系统。并可计算典型的透镜像差，例如场曲和畸变。同时，VirtualLab Fusion还可以将衍射效应考虑在内，精确的研究光束尺寸和光束剖面。VirtualLab Fusion将参数耦合工具与灵活的定位概念进行结合，允许模拟非常复杂的扫描仪光学系统。VirtualLab Fusion的参数优化和参数运行工具能够进行激光扫描系统的设计和公差分析。 g=0`^APq
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VirtualLab Fusion 软件的特性： ^RAst1q7  
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J=c\  
 分析典型像差，例如场曲和畸变 9{RCh9  
 精确的研究光束尺寸和光束剖面 DI{VJ&n66  
 使用参数优化设计扫描系统 W4%I%&j  
 实验公差分析 )\s{\u \  
 易于使用的定位概念和参数耦合工具 x"9`w42\r  
 真实的激光源建模 93Kd7x-3  
 设计折射光束整形器 <wfPbzs-V  
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软件和应用案例： j^;f {0f  
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 LSC.0001：使用一个非球面透镜对激光扫描系统进行性能分析 _C2iP[YwQ{  
 LSC.0002：使用f-theta对象对激光扫描系统进行分析 Xia4I* *  
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激光扫描系统（LSC.0001 v1.0）  Sg  
使用非球面透镜对激光扫描系统进行性能分析 t1}R#NB  
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应用案例简述 $REz{xgA=  
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系统细节 lHerEv<ja  
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 光源 \NU^Jc_k7  
– 绿光二极管 (yA`h@@WS  
 元件 f8E,.$>  
– 双轴振镜扫描仪 `v?XFwnV`  
– 非球面透镜 $ha,DlN  
 探测器 )-VpDW!%_  
– 场曲和畸变 %;/?DQU  
– 光束强度剖面 KG<. s<  
– 焦点区域探测器 0Lb:N]5m8  
– 光束参数 o1lhVM`15  
 模拟/设计 znnnqR0us  
– 光线追迹：分析场曲和畸变，场追迹引擎的探测器的定位 w_qX~d/  
– 场追迹：考虑衍射效应，进行更精确的光束尺寸和剖面的研究
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系统说明 7"Qj(N  
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0RFBun{  
激光扫描系统的性能评估 .JCd:'-  
7}#zF]vHNi  
 一个激光扫描系统的扫描光学部分包含了一个扫描仪单元和一个非球面透镜，在一维扫描过程中（沿入射角Theta），通过分析光束的场曲和畸变来评估其性能。 j/
[V<  
 此外，计算了不同扫描位置处的光束尺寸和轮廓。 jKr\mb  
4N6JKS  
模拟设计结果 wtM1gYl^  
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VirtualLab Fusion的其他特征 (;VlK#rnC  
sbv2*fno5  
在本例中，您受益于以下选中的特性： sU Er?TZ  
 各种探测器 Yo%ph%e  
– 使用场曲和畸变探测器（Field Curvature and Distortion Detector）中的寻找焦点位置工具（Find Focus Position Tool）来探测焦点和光束位置 <qGxkV  
– 使用焦点区域探测器计算焦点区域中的场 W{Uz#o  
 参数耦合 %\"<lyD
 
– 调整反射镜方向，使期望的入射光束对扫描物镜产生Theta的入射扫描角度 MHj RPh  
 参数运行 #{_iNra9  
– 生成场曲和畸变图 BSH2Kq  
2ieyU5q7#  
总结 |P0!dt7sQ  
0:I[;Qt  
VirtualLab可以 CiWz>HWH  
 使用双轴扫描镜装置和具体的扫描光学来模拟一个激光扫描系统 Oh# z zo  
 分析目标平面上的光束偏离 FYs]I0}|  
– 通过光线追迹来计算场曲和畸变 j%+>y;).  
– 通过几何场追迹来计算光束剖面 ?}RPnf  
– 场追迹可以更准确地分析光束焦点 y>^FKN/  
-\<\OV:c*  
m^%@bu,  
激光扫描系统（LSC.0002 v1.0） ; DXsPpZC  
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使用F-Theta物镜的激光扫描系统的性能分析 @U+#@6  
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简述案例 3iM7c.f*/  
"7q!u,u  
系统细节 }1 ,\*)5  
 光源 UpaF>,kM  
– 绿光二极管 ?wP/l  
 元件 `=V p 0tPI  
– 双轴振镜扫描仪 "%}24t%  
– F-Theta物镜 (/7b8)g  
 探测器 j*\oK@  
– 场曲和畸变 N TcojA{V$  
– 光束强度剖面 a8$4  
– 焦点区域探测器 /:tzSKq}  
– 光束参数 VBUrtx:  
 模拟/设计 ]ur?i{S,  
– 光线追迹：分析扫描场尺寸，场曲和畸变 577
#A,O  
– 场追迹：更精确的光束尺寸和剖面的研究，包括衍射效应 .Hnhd/ c  
B"YN+S
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系统简述 9(3]t}J5 d  
   8WE@ X)e  
激光扫描系统的性能评估 7KesfH?  
!(Ymc_s  
 由扫描装置和一个F-Theta对象作为光学扫描组成的激光扫描系统的性能评估，是通过在一维扫描过程中沿着入射角θ分析场的曲率和光束扭曲。 5S
<Rz)1r  
 另外，计算扫描场尺寸（=场视图）以及不同扫描位置的光束剖面和尺寸。 [tT_ z<e`  
Q6)?#7<jy  
N5c*#lHI  
模拟和设计结果  !2kM
  
5tyA{&Ao  
VirtualLab的其他特征 5vFM0  
IL go:xQ  
在本例中，您受益于以下所选的特性： et2;{Tb,5  
 各种探测器 3! #|hI>f  
– 测量焦点位置（与反射镜扫描角度有关） CBO*2?]s  
– 测量探测器平面的光束位置 #+QJ5VI:  
– 使用焦面区域探测器计算焦点区域内的场分布 (gnN</%  
 参数耦合 _dELVs7OL  
– 调整反射镜方向，使期望的入射光束对扫描物镜产生Theta的入射扫描角度 @F]w]d  
 参数运行 R#3zGWr~  
– 评估扫描场尺寸 #.rkvoB0N  
– 生成场曲和畸变图 ,m[XeI  
No"i6R+  
总结 p5jR;nOZ%l  
VirtualLab可以： X::@2{-@y  
 使用双轴振镜扫描仪和F-Theta物镜来模拟激光扫描系统 h/oun2C  
 分析目标平面上的偏离光束 j,Mbl"P  
– 通过光线追迹来计算场曲和畸变 k-H6c  
– 通过几何场追迹来计算光束剖面 ,,H;2xYf  
– 场追迹可以更准确地分析光束焦点