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反射光束整形系统
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infotek
2021-11-11 10:23
反射光束整形系统
光束传输系统(BDS.0005 v1.0)
^V5g[XL2
r@9qjva
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
IP e"9xb
[tEHr
u{>_Pb
zJCm0HLJ
简述案例
Gi*GFv%xB
PRi3=3oF
系统详情
]%8f-_fSy
光源
NIasce e
- 强象散VIS激光二极管
UC{Tm f
元件
ulzQ[?OMl
- 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜)
*k%3J9=-1
- 具有高斯振幅调制的光阑
M(+;AS?;
探测器
IQ3]fLb
- 光线可视化(3D显示)
|4tnG&=
- 波前差探测
@Y8/#6KE
- 场分布和相位计算
UvPD/qu$8D
- 光束参数(M2值,发散角)
O"Ua|8
模拟/设计
\XI9 +::%
- 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算
8fI&-uP{g
- 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing):
k=o>DaEh(
分析和优化整形光束质量
Er]lObfQo
元件方向的蒙特卡洛公差分析
+&:?*(?Q
us,1:@a)a
系统说明
wWU5]v
fvUD'sx
$F,&7{^
模拟和设计结果
PiTe/
/Wqx@#
5HAIKc
场(强度)分布 优化后
数值探测器结果
:Ky *AI
=e>#oPH
Ad@Odx=o*R
".=LzjE<gv
EE<^q?[3^
总结
`T \"B%
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
/V%]lmxQ
1.模拟
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使用光线追迹验证反射光束整形装置。
J/o$\8tiMw
2.评估
P4~=_Hh
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。
6uAo0+-k
3.优化
0D*uZ,oBEw
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。
sivd@7r\Fa
4.分析
d'yA"b]
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。
az=(6PX
k;?Oi?]
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。
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s, 8a1o
详述案例
-#nfO*H}
clwJ+kku@
系统参数
{#c**' 4
C;3>q*Am4
案例的内容和目标
MGmUgc
u?>]C6$
在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。
\\WIu?
}uTe(Rf
jr9/
目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
X@[)jWs
之后,研究并优化整形光束的质量。
Du3nK"-g
另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。
gtBnP~zT\B
FrXh\4C
模拟任务:反射光束整形设置
3/w) mY-o
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。
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Viu+#J;l
+gQn,HX
P K]$D[a0
$:bU<
规格:像散激光光束
gD\ =
Pc*+QtQ
由激光二极管发出的强像散高斯光束
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忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动
^:0epj7
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1f"LAs`%
ZL3aO,G2
osJ;"B36
=HF||p@
规格:柱形抛物面反射镜
CS:mO|
_l`s}yC
有抛物面曲率的圆柱镜
@Ik@1
应用用锥形常数.-1来实现锥形界面
|Ki\Q3O1
曲率半径等于焦距的两倍
k]n=7vw;
{ER%r'(4Z
r`Qzn" H
规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型)
-'tgr6=|w"
l+>&-lX'
对称抛物面镜区域用于光束的准直
2#n4t2p
从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型)
9Fl}"p[>L.
离轴角决定了截切区域
WrR97]7t
6[h3pb/m
规格:参数概述(12° x 46°光束)
0.^9)v*i
7DU"QeLeb
b ;Vy=f
0@9.h{s@
光束整形装置的光路图
axl!zu*
dz',!|>
aqjS 5!qh
由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。
p2|BbC\N
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。
kQRkby
>qJRpO
反射光束整形系统的3D视图
x}.Q9L
`};8
):. +u=
`hD\u@5Tw
光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。
|]5g+sd
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)。
*3hqz<p4:
}ug|&25D
详述案例
pcM'j#;
g+ik`q(ge
模拟和结果
oEHUb?(p
(ia(y(=C
结果:3D系统光线扫描分析
^/Id!Y7
首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。
3N?WpA768/
使用光线追迹系统分析仪进行分析。
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)fz)Rrr
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd
-f.<s!a
Rx$5#K!%M
使用参数耦合来设置系统
7Q<xC
.[1"Med J
m8Q6ESg<*u
自由参数:
dkuB{C,
反射镜1后y方向的光束半径
Q(-:)3g[aL
反射镜2后的光束半径
%f.(^<Gu
视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
jUq^$+N
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。
xf8C$|,
对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。
Aw)='&;^z
=GpO}t">
EPCu
k`W.tMo
.y {qsL^P
`z$<1QT
r'/7kF- 5
自由参数:
NTk"W!<Cl2
反射镜1后y方向的光束半径
n&=3Knbd@d
反射镜2后的光束半径
8CxC`*L(
视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
lm}mXFf#
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。
8t!/Op?
yangzi123
2021-11-11 18:30
学习学习
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反射光束整形系统
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