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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) CZRrb 84 _/ bF t6 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 ]vJZ v"ACn []:;8fY !|_b}/ yaD<jc(O 简述案例 tt%Zwf Cbm 系统详情 U^vQr%ha 光源 ;ZXP*M9 - 强象散VIS激光二极管 -QjdL9\[c7 元件 aSd$;t~ - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) fx %Y(W#5 - 具有高斯振幅调制的光阑 NLFs)6\ 探测器 v'Ce|.; - 光线可视化(3D显示) _a@&$NEox - 波前差探测 B3K!>lz - 场分布和相位计算 H=])o21 - 光束参数(M2值,发散角) 0}Rxe 模拟/设计 *k==2figz - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 jcHs! - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): +qq,;npi 分析和优化整形光束质量 fpf1^TZ 元件方向的蒙特卡洛公差分析 8^M5k%P $'e;ScH 系统说明 {9U<! #\N?ka}! gP8Fe =] 模拟和设计结果 kv&%$cA kf\n
B04%4N.g"X 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 j*f%<`2`j # m?GBr%k
jUtrFl
.z&V!2zp E9pKR+P 总结 fv$Y&_,5 0/hX3h 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 %y.9S=,v, 1.模拟 p 7IJ3YY 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 B%gk[!d}8 2.评估 KJWYG^zI 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 %HSS
x+2oR 3.优化 W"Hjn/xSS 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 i@e.Uzn 4.分析 Oh6_Bci 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 =<fH RX` c\FyX\i 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 u /!U/| 9qD/q?Hh$ 详述案例 hj64ES#x VaC#9Tp2X 系统参数 ZiM#g1; & tQHxiDX 案例的内容和目标 nV 38Mj2U '&Ox,i]t 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 {%D!~,4Ht u_.V]Rjc fHvQ 9*T 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 >0)E\_ u 之后,研究并优化整形光束的质量。 +*,rOK`C 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 8yz A
W&q :}x\&]uC#k 模拟任务:反射光束整形设置 lz\{ X 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。 BL0WI9 X@Eq5s zr@Bf!VG: 1 6;l,@ z:9 Z)'jn8?P 规格:像散激光光束 Le9r7O: G?\o_)IJ 由激光二极管发出的强像散高斯光束 %8/Gsu; 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 TFbCJ@X ^!k^=ST1J (ii 5p nq dgd&ymRm
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K4SR`Q B)
&BqZ& 规格:柱形抛物面反射镜 7c!oFwM J9ovy>G 有抛物面曲率的圆柱镜 Uo(\1&? 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Rg)\o(J 曲率半径等于焦距的两倍 j)Kk:BFFY Dn$zwksSs LW_Y 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型)
j^KM @
:Q];rc 对称抛物面镜区域用于光束的准直 @)&b..c?_ 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) q9pBS1Ej 离轴角决定了截切区域 ;w4rwL O8SX#,3^} 规格:参数概述(12° x 46°光束) ^*C6]*C}te "A__z|sQ V5KAiG<d xp/u, q 光束整形装置的光路图 H:U1#bQQ: v3S{dX< Wr`=P, 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 l,h#RTfry 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 n$y1k D [#j|TBMHM 反射光束整形系统的3D视图 5<IUTso5h !f)'+_d
S)VuT0 .)|jBC8|} 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 *bn9j>|iv 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
$Z 'Twi
@I 详述案例 5
W(iU wX#\\Jgi 模拟和结果 dcU|y%k% WSDNTfpI 结果:3D系统光线扫描分析 dp)lHBV 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 (n"M) 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 BOL_kp" 8i-?\VZD file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd A40 -])'! 'P@a_*I 使用参数耦合来设置系统 t8GJ; HH^{,53% Btpx[T 自由参数: ,wO5IaV 反射镜1后y方向的光束半径 Km+29 反射镜2后的光束半径 1b6gTfU 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 5*g@;aR1 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。 V2,.@j# 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 rUlpo|B !}1n?~]` [n74&EH <@*mFq0 , 2d.I3z:[
BC@"WlD IZAbW 自由参数: 5R"b1 反射镜1后y方向的光束半径 J)jiI> 反射镜2后的光束半径 9\Xl3j! 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) ACyQsmqm: 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。 B|, 6m 3.
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