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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) L'Zud,JKg zTB9GrU 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#d UL9 <T[N.mB JWL J<z ];;w/$zke 简述案例 6~ `bAe`} 5XI*I(.%/ 系统详情 @E2nF|N 光源 %b;+/s2W - 强象散VIS激光二极管 =fG8YZ( 元件 <h=M
Rw,l - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) 63S1ed[ - 具有高斯振幅调制的光阑 :$aW@?zAY 探测器 L@r.R_*H?s - 光线可视化(3D显示) @3 c#\jx - 波前差探测 b]BA,D4 - 场分布和相位计算 Mqp68% - 光束参数(M2值,发散角) >` QX
xTn 模拟/设计 !d.>r
7w - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 ]4mj 1g&C - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): G3+a+=e 分析和优化整形光束质量 ;|QR-m2/ 元件方向的蒙特卡洛公差分析 \STvBI? p0y?GNQ 系统说明 K)&XQ`& ukf\* [E
(M(w': 模拟和设计结果 X#,[2&17Fh \C#b@xLnX ' u};z:t 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 dY@Tt&k8E cGta4;
D{c>i`\G
$Wzv$4; Y0O<]2yVx 总结 zl
0^EltiU s4`*0_n 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 "Vp:z V<S 1.模拟 ]#q7}Sd 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 6XL9
qb~X 2.评估 _8pkejg 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 TL{pc=eBo 3.优化 lkWeQ)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。 7TPLVa=hO 4.分析 *2
$m>N 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 iH}rI'U. ZX6=D>)u 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 q\y# T>Rf?%o 详述案例 1qKxg sFM>gG 系统参数 S%s|P=u 'A(-MTd% 案例的内容和目标 m\Fb , Ldj^O9p( 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 &R FM
d= us,,W(q %%,hR'+| 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 p F*~)e 之后,研究并优化整形光束的质量。 hPi
:31-0 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 i
=fOdp hOL y*% 模拟任务:反射光束整形设置 l)PFzIz=V 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 h:Mn$VR, ($ B]9* `MYK XBM Nw$[a$^n OK2/k_jXN' KYmWfM3^ 规格:像散激光光束 C`~4q<W' ]V769B9 由激光二极管发出的强像散高斯光束 A"<)(M+kG 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 dYew7 iMeRQYW ])ALAAIc- -k[tFBlw
J%-lw{FC <
J<;?%] 规格:柱形抛物面反射镜 k5%0wHpk = g*r{!:,t 有抛物面曲率的圆柱镜 8&A|)ur4 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 G5nj,$F+ 曲率半径等于焦距的两倍 >5~Zr$ V=zM5 MH2 CWe>jlUQ 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) v!{'23`87 Vq)gpR 对称抛物面镜区域用于光束的准直 T.w}6?2 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) 7k#${,k 离轴角决定了截切区域 fF9oYOh| ;]oXEq` 规格:参数概述(12° x 46°光束) rb}wv16? cH* /zNp Xm^h5jAr ZG\ I1 光束整形装置的光路图 !Nxn[^[?. E_![`9i C`th^dqBV 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 K'{W9~9Lq 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 pW3)Y5/D sRe#{EuJ 反射光束整形系统的3D视图 Q1ABnacR F<ocY0=9p
.iP G /e WP%{{zR$ 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ),y!<\oQ 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)。 5Du>-.r y5AXL5 详述案例 ++Ys9Y)*, rPo\Dz 模拟和结果 x(3
I?#kE 1y)$[e
结果:3D系统光线扫描分析 {Z?$Co^R 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 gM;) 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 msqxPC^I ;oY(I7 file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Z*)y.i ` 74}eF)(me 使用参数耦合来设置系统 we H@S 94'k7_q 7S dV%" 自由参数: kh>SrW]B% 反射镜1后y方向的光束半径 1 ~B< 反射镜2后的光束半径 kuTq8p2E 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) vU8FHVytV 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。 Q0L@.`~ 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 _/N'I7g ,yM}]pwlB i>]<*w a$xeiy9 <>T&ab@dE(
veX"CY`hn [`hE^chd 自由参数: 9Ew:.&d 反射镜1后y方向的光束半径 %eutfM-?6 反射镜2后的光束半径 kY'<u 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 6HEqm>Yau 基于光束发散角和直径(x和y方向)焦点,可以计算并设置反射镜的直径和距离z。 i!1ho T$
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