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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) 4?*"7t3 <=y58O]x 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 +hKPOFa' e G*s1uQl <76=H]h~
:[X}.]" 简述案例 ;t@ 3Go 7,&]1+n 系统详情 5f^`4pT 光源 ~A:;?A'. - 强象散VIS激光二极管 I}g|n0o 元件 4~pO>6P - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) %f3Nml - 具有高斯振幅调制的光阑 ]a%\Q2[c 探测器 g)r,q&* - 光线可视化(3D显示) IpaJ<~ p - 波前差探测 WE Svkm; - 场分布和相位计算 m?R+Z6c[ - 光束参数(M2值,发散角) s$nfY.C 模拟/设计 t&Y^W < - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 omUl2C - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): n.H`1@ 分析和优化整形光束质量 ow>[#.ua 元件方向的蒙特卡洛公差分析 yn ?U7`V ~E:/oV:4 > 系统说明 ['N#aDh.? .n|3A3: 3z/O`z 模拟和设计结果 <&m j"$b%| 0\ytBxL 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 s)7`r6w t;a}p_>
HjF'~n
;;"c+ ]I*#R9 总结 Y @ ,e v'Py[[R 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ;uo|4?E:\( 1.模拟 [r<
Y0|l,m 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 xyJgHbml 2.评估 +P6 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 /7HIL?r 3.优化 );.<Yf{c 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。
S~5 =1b 4.分析 N@`9 ~JS 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 LF,c-Cv!jL ~(doy@0M 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。 nh.v?| Ei(`gp 详述案例 '~6CGqU* h^,YYoA$ 系统参数 "@<g'T0 PT*@#:MA 案例的内容和目标 O7_NXfh| w\Eve: 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 E6IL,Iq9 1~iBzPU2 u^eC 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ).#D:eO[~ 之后,研究并优化整形光束的质量。 T=KrT7 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 cngPc]?N Vh-h{ 模拟任务:反射光束整形设置 #S74C*'8 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。 $G([#N< R$'nWzX# 3G0\i!*t
!{=%l+^. ,T>2zSk f2K3*}P 规格:像散激光光束 ]tV{#iIJ* k5\
zGsol 由激光二极管发出的强像散高斯光束 s5|)4Zac 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 9Yne=R/] 7.'j~hJL \}&w/.T BHBR_7
o~N-x* X~VZ61vNu 规格:柱形抛物面反射镜 R_&V.\e_ p+1B6 j 有抛物面曲率的圆柱镜 ~x#-#nuh" 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 <^$b1<@ 曲率半径等于焦距的两倍 R1%T>2"~& c^UM(bW xg!\C@$ 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) 3gXUfv2ID E )SOcM) 对称抛物面镜区域用于光束的准直 6m<9^NT 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) ,
Vr6
离轴角决定了截切区域 _'v )Fy F#9KMu<<cI 规格:参数概述(12° x 46°光束) \shoLp
o[*ih\d *J-jr8& }=R|iz*,! 光束整形装置的光路图 h v+i{Z9!] TV2:5@33 l1j 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 ;L{y3CWT 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。 ~0t'+. 0a;zT
O/"v 反射光束整形系统的3D视图 k.hSN8 ?|F;x"
.j,&/y& #_5+kBA+>' 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 KWkT
9[H 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)。 W#/Ol59 S!c@6&XJm? 详述案例 dv>zK#! g7ROA8xu 模拟和结果 :\cJvm *gKr1}M 结果:3D系统光线扫描分析 e6/} M3B 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 qTex\qP 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 b?^<';,5 4df1)<}U- file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 8BdeqgU/_ }gt~{9?c 使用参数耦合来设置系统 L 32ki}2 &}?e:PEy 11'Tt! 自由参数: ot6Pq} 反射镜1后y方向的光束半径 XP1_{\ 反射镜2后的光束半径 s!\L1E 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) ;W"[,#2TM 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。 (/BkwbJyE 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 {hR23eE)# UJ&,9}L8 n(MEG'9} w, wt<@} r3)t5P*_
&ICO{#v5 F3'G9Xf8Q= 自由参数: S^.=j
oI 反射镜1后y方向的光束半径 q5Mif\ 反射镜2后的光束半径 %stktVDAP 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) V19*~v=u 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。 woKdI)f$
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