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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) 1F,U^O :_6o|9J\t 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 rHB>jN@$ py:L-5 h~\k;ca <<u]WsW{C 简述案例
*6` ^8Y\ 9dNkKMc@ 系统详情 EQ,`6UT> 光源 ~6n|GxR.[ - 强象散VIS激光二极管 A{T9-f@X 元件
~deS* - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) zPp22 - 具有高斯振幅调制的光阑 fc@<' -VA 探测器 J FnE{ - 光线可视化(3D显示) Q4-d| - 波前差探测 dxAGO( - 场分布和相位计算 f}(4v1T - 光束参数(M2值,发散角) NMK$$0U 模拟/设计 LF!KP - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 ~6kF`}5 - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): 1[O cZCS 分析和优化整形光束质量 jyW={%& 元件方向的蒙特卡洛公差分析 U<0Wa>3zj IF6$@Q 系统说明 W7WHDL^ / ^d9At614
J{dO0!7y 模拟和设计结果 ]sb?lAxh{ 0SYJ*7lPX
[;,E cw^ 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 #Mn?Nn #~-Xt!I
pP":,8Q{
=@M9S PWl;pBo 总结 }||p#R@? -@>]iBl 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ;%2+Tc-7I 1.模拟 6
:3Id 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 mz.,j(Ks- 2.评估 a%m
)8N;C 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 jy.L/s 3.优化 '6qH@r4Z< 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 TxK
v!-1 4.分析 9_5>MmiB 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Sy <E@1 h SS9mQ 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 W?zj^y[w 9)vU/fJ| 详述案例 W)r|9G8T A,EG0yb 系统参数 =@4,szLO Uz_ob9l<#H 案例的内容和目标 xI?'Nh ;hq_}. 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 h\@X!Z, v1yB
npkT>dB+ 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 !O!:=wq 之后,研究并优化整形光束的质量。 lH_pG ~ 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 F~eYPaEKy! i`l;k~rP 模拟任务:反射光束整形设置 #]c_2V 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 !1R?3rVQS <(Ar[Rp
SHPDbBS N~v<8vJq`
5Xxdm-0 j7g>r/1eE 规格:像散激光光束 -V2`[k OjffN'a+N 由激光二极管发出的强像散高斯光束 \Kui`X 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 WNjG/U %u9Q`
ckFPx l. 3:WHC3}W
fI;nVRfp 8hww({S2 规格:柱形抛物面反射镜 F7C+uGTs 6rE8P# 有抛物面曲率的圆柱镜 :yJ#yad 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 l=P)$O|=w 曲率半径等于焦距的两倍 KI\bV0$p< F#9^RA)9 .u&X:jOE 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) VgbT/v ;8MQ'# 对称抛物面镜区域用于光束的准直 +}udIi3:l 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) a6h+?Q7uF 离轴角决定了截切区域 NoF|j57?u' &$T7eOiZ 规格:参数概述(12° x 46°光束) 8H};pu2 f\$_^dV
fA1{-JzV<4 5>S1lyam 光束整形装置的光路图 @||nd,i`n~ be-HF;lZe'
P(b~3NB) 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 0r$n 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 M).CyY;bm p {.6 反射光束整形系统的3D视图 aEa.g.SZ O`_, _
@>ys,dy @[\zO'| 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 @6!Myez' 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 a|]deJU^ Jc]k\U 详述案例 2Gj)fMK38 QS4~":D/C 模拟和结果 -e"kJd&V ntPX?/ 结果:3D系统光线扫描分析 NyC&j`d 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 7;.Iat9gMf 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 T_wh)B4xW EcytNYn file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd S1~EJa5H +S#Xm4 使用参数耦合来设置系统 PD^ 6Ywn>s !H)!b#_ /VEK<.,aMv 自由参数: `{IL.9M!f 反射镜1后y方向的光束半径 =?]S8cth 反射镜2后的光束半径 ZhRdml4U2 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) |#xBC+ 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 C^_m>H3b 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 e^;:iJS e `JWY9%
~-sG&u> LV$Ko_9eA XN\rq=
FH%:NO h'vBWtMa 自由参数: 3)e{{]6 反射镜1后y方向的光束半径 211T}a 反射镜2后的光束半径 F]N?_ bo 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) i&)([C0z$ 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。 @x[A^
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