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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) )$I"LyK) O<w7PS 二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 885
,3AdA a^&3?3
= G3A} oI%.oP}G 简述案例 z3-AYQ.H ~w RozV 系统详情 %AuS8'Uf 光源 HnfTj 5J@ - 强象散VIS激光二极管 =t-503e.J 元件 x68s$H - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) Rd*/J~TK - 具有高斯振幅调制的光阑 KHXnB 探测器 u@zBE?
g - 光线可视化(3D显示) >pA9'KWs] - 波前差探测 P(Hh%9'( - 场分布和相位计算 Y~M H - 光束参数(M2值,发散角) .c.#V:XZ#U 模拟/设计 5bKn6O)K - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 _u`W$EG
L - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): tI(co5 W 分析和优化整形光束质量 D<cHa | 元件方向的蒙特卡洛公差分析 I^6zUVH Bhrp"l
+| 系统说明 K<+h/Ok 3^zOG2
) 4'@=q 模拟和设计结果 )Hy|K1 D}Lx9cL
!P0Oq)q 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 ,*Yu~4 [(N<E/m %B
Z5o6RTi
",T-'>h$2R D?Q{&6p 总结 g< {jgF f/qG:yTV` 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 jM3{A;U2 1.模拟 NUH# 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Kq;Yb& 2.评估 OsR4oT 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Dl%NVi+n 3.优化 gI^*O@Q4{b 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 o3l_&?^ 4.分析 7>J8\= 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 6l>$N?a $9\!CPZ2 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 3say&|kJ \6xVIQ& 0 详述案例 T!)v9L a ^b_&}y 系统参数 pRj1b^F5y 8:,l+[\ 案例的内容和目标 v>71?te ;Z"6ve4 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 tq^H) ?8n`4yO0
B@l/'$G 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 /nRi19a%xU 之后,研究并优化整形光束的质量。 Jx@3zl 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 kfBVF%90 M: qeqn+ 模拟任务:反射光束整形设置 =x~HcsJ8!R 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。 _{6QvD3kg. _*+ 7*vAL
cSBYC_LU (yCFpb
;K0kQ<y-Y 'k#^Z 规格:像散激光光束 wg*2mo 0Q=4{*:? 由激光二极管发出的强像散高斯光束 m-UI^M,@< 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 _.OajE\T Os@ d&wm
XU .FLNe 8|`4D 'Ln
B`}?rp Mjrl KI}f/ 规格:柱形抛物面反射镜 <5A(rDij o64&BpCK 有抛物面曲率的圆柱镜 &CFHH"OsT 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }r6SV%]: 曲率半径等于焦距的两倍 =9e()j DQd~!21\| d$/BF&n 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) *?K3jy{ iNgHx[*? 对称抛物面镜区域用于光束的准直 jAmAT/ 1 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) v"Fa_+TVx 离轴角决定了截切区域 rE-Xv.
| 1y l2i|m+ 规格:参数概述(12° x 46°光束) wGE:U` 1_THBL26d
,Utp6X
Q d]5e 光束整形装置的光路图 &+=A;Y) O2?ye 4uq
7$+n"Cfm 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 1K&z64Q5J 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。 q-3%.<LL K.n #;| 反射光束整形系统的3D视图 a5:Q%F<! ad8kUHf
q4PRc<\^ W\o(f W 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 el39HB$ 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)。 s!``OyI/Z {n=)<w 详述案例 a0Cf.[L cOthq87: 模拟和结果 CE:TQzg B0NKav 结果:3D系统光线扫描分析 &Jv j@,>$d 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 $ckX H,l_ 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 W`K XO|'p@ &aldnJ file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 3Ln~"HwP J{Ei+@^/9 使用参数耦合来设置系统 s={AdQ f@Rn&&- (Sr&Y1D 自由参数: v{^_3
] 反射镜1后y方向的光束半径 ~xpU<Pd* 反射镜2后的光束半径 8P0XY
S@ 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 2j`x^ 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 }9
N, +* 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 Z!60n{T79c snOd
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k:Sxs+)?1 L"A,7@:Vd h.ojj$f,
Wo2TU! ttuQ,SD 自由参数: A9ia[2[ 反射镜1后y方向的光束半径 %*lOzC 反射镜2后的光束半径 uuHR! 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) Nt9M$?\P 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。 a H'iW)
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