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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) 74K)aA r6`\d k 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 /_V'DJV <jeh`g .^i<xY ^m*3&x8 简述案例 9ilM@SR ITyzs4"VV 系统详情 XHxz @_rw 光源 v f`9*x F - 强象散VIS激光二极管 |q;Al
z{ 元件 W`$[j0 - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) !@u&{"{` - 具有高斯振幅调制的光阑 \a\= gn 探测器 .nEs:yn - 光线可视化(3D显示) %>Bko,ET - 波前差探测 fk>l{W}e) - 场分布和相位计算 Qyz>ZPu}sz - 光束参数(M2值,发散角) M% @ 模拟/设计 .Y1bY := - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 <_9!
- 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): M>T[!*nTj 分析和优化整形光束质量 tBseqS3< 元件方向的蒙特卡洛公差分析 lop uf/U0 Y0@yD#,0~ 系统说明 Q',m{;; 7JI:=yY!>: Ep mJWbU 模拟和设计结果 /xySwSmh3 "u;YI=+ zPVd(V~(T 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 'M8aW!~ WSLy}@`Vx
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3_W{T@T 总结 ?Ko|dmX V&i2L.{G) 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Uky9zGa 1.模拟 Ky kSFB 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 7^MX l 2.评估 VD$Eb 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 rB%y6P B 3.优化 _A 2Lv]vfV 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。 p0M=t- 4.分析 6NX3"i0eT 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 \D?:J3H*] z(me@P!D~ 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。 bLbR IY"l :p>hW!~ 详述案例 \dcdw*v@ X|b2c+I 系统参数 !>n|c$=;qk \}JrFc%O 案例的内容和目标 ?x3Jv<G0* & Kmy}q
在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 >w.'KR0L 1fFj:p./l_ I@\+l6&#; 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 uZIJoT 之后,研究并优化整形光束的质量。 y-9+a7j 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 gnLn7? Jdj?I'XtY 模拟任务:反射光束整形设置 dz%EM8 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。 6~8F!b2 XE rUS80 ;YyXT"6/p -M4p\6)Ge m\vmY ?6P.b6m}0 规格:像散激光光束 m"d/b~q <7)Fh*W@ 由激光二极管发出的强像散高斯光束 t-7og;^8k 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 T_;]fPajjD a#0;==# -5bA
$ DBs DkkB{
tous#(&pK .DguR2KT 规格:柱形抛物面反射镜 s8<gK.atl w%a8XnW]1 有抛物面曲率的圆柱镜 x /mp=
应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }Hcx=}j 曲率半径等于焦距的两倍 vF4]ux&
HpW 42 B_^]C9C| 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) mdbp8,O %Mn.e a 对称抛物面镜区域用于光束的准直 H(-4:BD? 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) {Wv%zA*8 离轴角决定了截切区域 x_MJJ(q8g 9em*r9- 规格:参数概述(12° x 46°光束) _yH`t[ 'Ot,H_pE 6'C2SihYp 4Ysb5m)u 光束整形装置的光路图 .Zmp , ,Zf
9RM =!b6FjsiG 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 },@^0UH4c 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。 v;EQ, NL ?KE$r~dn 反射光束整形系统的3D视图
V@vU" x/fX`y|(}*
+T{'V^ X/0v'N 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 |L6&Gf]#5 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 /JJw 6[N e}yX_Z'P< 详述案例 c64v,Hj9 K>/%X!RW 模拟和结果 EbY,N:LK Ms^dRe) 结果:3D系统光线扫描分析 O9M{ ). 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 aA'TD:&p1 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 W"q@Qa`Bm C.Uju`3 file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 0(TTw(;
nY%5cJ`" 使用参数耦合来设置系统 UUe#{6Jx_ XGrue6ya YDJ4c;37 自由参数: &a0r%L()X 反射镜1后y方向的光束半径 'tgKe!-@ 反射镜2后的光束半径 6IcNZ!j98 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) `:NaEF?Sj 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。
!YL..fb 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 _qwQ;!9 c}Z6V1]QP 2x]>l?
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"/Pjjb:2 56lCwXCgA 自由参数: s^Nw%KAv 反射镜1后y方向的光束半径 }L=/A7Nk> 反射镜2后的光束半径 op2Of<{h 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) @$^bMIj@W 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。 <W8t|jt
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