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2021-11-11 10:23 |
反射光束整形系统
光束传输系统(BDS.0005 v1.0) Rw
ao5l=x wI]R+. 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 pGbFg& ]T3BDgu%& !%RJC,X D.&eM4MZ 简述案例 $7gB&T.x SL\y\GaV 系统详情 >]XaUQ- 光源 HSr"M.k5 - 强象散VIS激光二极管 l;{N/cS 元件 &(uF&-PwO4 - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) xlPcg7 - 具有高斯振幅调制的光阑 vrm{Ql& 探测器 N} x/&e - 光线可视化(3D显示) &b@!DAwAJ - 波前差探测 ! N"L`RWD - 场分布和相位计算 #SihedWi - 光束参数(M2值,发散角) Q!2iOvK 模拟/设计 qJFgbq4- - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 fCt\2);a - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): c]aK
N 分析和优化整形光束质量 z^a!C#IX 元件方向的蒙特卡洛公差分析 \BbOljM= jY#(A23 系统说明 T?]kF- =4M.QA@lI!
uRB)g 模拟和设计结果 ) (?UA$" 32bkouq
v-7Rb)EP 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 sQ>B_Y! iQm.]A
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Vr/` \441 k qY3r & 总结 T)Zt'M )S wG+k, 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 vzohq1r5 1.模拟 .^W\OJ`G 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 WK_y1(v> 2.评估 FQ_%)Ty2 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 DQ n`@ 3.优化 ,yM}]pwlB 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。 V'Z&>6Z 4.分析 _']%qd"% 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 MKVfy:g%So F; MF:;mM 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。 Xew1LPI e$ XY\{
详述案例 q2S!m6 ! ,{uW8L 系统参数 20.-;jK :!+}XT7)/ 案例的内容和目标 y} $P, EZ%w= 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 Uxk[O ##EB; Y
x!"SD3r=4> 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 O ':0V 之后,研究并优化整形光束的质量。 mX<Fuu}E*Z 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ;LQ# *NjL\ JGk3b=K 模拟任务:反射光束整形设置 _4.]A3;} 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 w'oo-.k F}6DB*
(b/A|hl wQD0vsD
MG7 ?N # (xZr ]v ]U 规格:像散激光光束 PJxak3 FGDGWcRw~ 由激光二极管发出的强像散高斯光束 lC'{QUC 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 E[|s>Xv~ e-CNQnO~
b!'l\~`{i 93W
P+)qE6\ W>5vRwx00 规格:柱形抛物面反射镜
JmU<y heE}_,$| 有抛物面曲率的圆柱镜 !US8aT 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 >lD;0EN 曲率半径等于焦距的两倍 &a%WM NJ;"jQ- 7|&e[@B 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) 0>,.c2), ?muDTD%c 对称抛物面镜区域用于光束的准直 mu6039qy 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) (C8 U 离轴角决定了截切区域 qP~WEcH`[ %
v;e 规格:参数概述(12° x 46°光束) Tub1Sv>J f4]N0
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K_ 光束整形装置的光路图 Q~Ay8L+ y[:
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,Bisu:v6FW 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 @Ii-NmOr 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。 21r==
H$ 63W{U/*aao 反射光束整形系统的3D视图 ShQ|{P9 |u@+`4o
>Bc>IO \HAJ\9*w) 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 9ky7r;? 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)。 6iG(C.b 9<yAQ?7L 详述案例 yL0f1nS bS>R5*Zp 模拟和结果 8wr8:(Y$ \ht ?Gn 结果:3D系统光线扫描分析 a:85L!~:l 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 w/ TKRCO3 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 9A~>`.y GL1'Zo file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd n-DaX
kK nqT> qS[Z 使用参数耦合来设置系统 s f(iE(o AXs=1 e \V,c]I
自由参数: tQWWgLM 反射镜1后y方向的光束半径 )zU: 反射镜2后的光束半径 "e 1wr 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) -"=)z/S 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。 $.pTB(tO 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 Vtr3G.P^ hk%k(^ekU]
%SAw;ZtQ: 4o<*PPA1 |( G2K'Ab
we3tx{j mzX;s&N# 自由参数: yub{8 f;v 反射镜1后y方向的光束半径 &iNwvA%9D 反射镜2后的光束半径 En(7(qP6} 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) g+xw$A ou 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。 iK#/w1`
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