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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) pi"H?EHk :;k?/KU7 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 |p|Zv H boo361L iiPVqU% 9z7_D_yN2 简述案例 jRK}H*uem E'AR.! 系统详情 Q
dj(D\. 光源 #"gt&t9Q - 强象散VIS激光二极管 ewMVUq*: 元件 *[Hp&6f - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) n1-p/a. - 具有高斯振幅调制的光阑 @ st>#]i4 探测器 S,&LH-ps - 光线可视化(3D显示) c#OxI*,+/ - 波前差探测 42Z:J 0 - 场分布和相位计算 ZbFD |~[ V - 光束参数(M2值,发散角) :@L7RZ`_ 模拟/设计 +IdM|4$\1 - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 W5R/Ub@g - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): ` ~GXK 分析和优化整形光束质量 N1 t4o~ 元件方向的蒙特卡洛公差分析 _H+]G"k/r o0H^J,6gV 系统说明 -KiPqE%&G &[ })FI -)V0D,r$[ 模拟和设计结果 *6s_7{; e={O&9Z X`8<;l 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 '}OdF*L XcJ5KTn
N63?4'_W
m<gdyY *p{p.%Qs: 总结
|~9rak, vXJs.)D7 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Jf^3nBZ 1.模拟 @2Z|\ojJ 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 wT@Z|.) 2.评估 x;mw?B[ 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 {j wv+6]U 3.优化 N.|F8b]v 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。 $Itmm/M 4.分析 }<Ydj .85 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 7K"3[. }e7Rpgu 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 (Jq m9 L$ T2 bul 详述案例 c &c RXXHg 系统参数 4
]oe`yx X@~/.H5 案例的内容和目标 Y.m1d ?H 1 frcAXh9 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 |~9jO/&r 2CC"Z M+t)#O4 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ?q!4 REM 之后,研究并优化整形光束的质量。 PMQTcQ^ 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 '/GB8L p{E(RsA 模拟任务:反射光束整形设置 8:Hh;nl 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。 F}Zg3# U&3!=|j (?Ku-k ^B.Z3Y p\zqZ=s |q4=*X q 规格:像散激光光束 BA
a:!p x8lBpr 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ?y|&Mz'XJ( 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 TQ\#Z~CbK{ ^!tX+`,6^ aZf/WiR2 V lZ+x)E
Od.@G ~ :$I"n\ 规格:柱形抛物面反射镜 ;(K/O?nrJ W=Syo&;F8 有抛物面曲率的圆柱镜 gj;gl
="3 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 aG1Fj[, 曲率半径等于焦距的两倍
s(_z1 C
b'| ^E%R5JN
规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) 9DBX.| QFTiE1mGH 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Q
&/5B 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) b GSj?t9/ 离轴角决定了截切区域 aPJTH0u Xau%v5r 规格:参数概述(12° x 46°光束) 8 n[(\f: D[^K0<-Z 9>{ml&$ )d[n-Si 光束整形装置的光路图 5kqI H[w';u[% @
2hGkJ- 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 QXj #Brp 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。 (bm>
)U= o2|#_tGNUy 反射光束整形系统的3D视图 WG,Il/ C32*RNG?U
e&ti(Q= sssw(F 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 XK~HfA? 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)。 rFcz0 (tO4UI5! 详述案例 G{?`4=K fFEB#l!oUb 模拟和结果 5[g&0 TT3 6Y 结果:3D系统光线扫描分析 AclK9+V 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 @nqM#
使用光线追迹系统分析仪进行分析。 -[!t=qi AQ
FnS&Y file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ]U@~vA#'' a2?@OJ 使用参数耦合来设置系统 YuuTLX%3 #^9bBF/ iB99.,o-& 自由参数: g
mWwlkf9 反射镜1后y方向的光束半径 3'p1m`8 反射镜2后的光束半径 C}9GrIi 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) !Th5x2 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。 zWPX 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 ,g'>Ib% ,J 2qLH1 [PXq<ST xA^E+f:W_ 8@ f!,!Wn
7"Nda3 C-ORI}o 自由参数: {Zw;<1{E 反射镜1后y方向的光束半径 ElTB{C>u 反射镜2后的光束半径 "Plo[E 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) ]Ndy12,M 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。 jD<xpD
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