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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) YS_3Cq xv&h>GOg 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 A,BYi$ }wkY`" FgL892[ UWidT+'Sa 简述案例 Ek1c >s,t Nte$cTjX 系统详情 /ywP
0 光源 em'ADRxG+ - 强象散VIS激光二极管 `XpQR=IOMb 元件 ?xrOhA9 - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) SnR2o3r-Of - 具有高斯振幅调制的光阑 4Y$\QZO 探测器 Ulx]4;uzf - 光线可视化(3D显示) %IZd-N7i^ - 波前差探测 yOt#6Vw - 场分布和相位计算 rlD!%gG2x - 光束参数(M2值,发散角) &a;?o~%*]i 模拟/设计 a6-.|tt#t - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 px"H - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): xP!QV~$> 分析和优化整形光束质量 Zskj?+1 元件方向的蒙特卡洛公差分析 |-G2 pu; O`Gq7=X 系统说明 J|].h !~yBzH;K ~7 U~ 模拟和设计结果 fum.G{} T4HJy| h='F,r5#2 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 (v%24bv BqY_N8l&E
B+snHabS6
OU"%,&J i5t6$|u:&m 总结 kQ}n~Hn zD79 M 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 r]UF<*$ 1.模拟 \?d3Pn5` 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 +)iMJ]> 2.评估 :#pdyJQ_ 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ANy*'/f 3.优化 {VE
h@yn 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。 o[T+/Ej& 4.分析 8.#{J&h 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 B+j]C$8} J+J,W5t^ 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 Ch_rV+ O,%,dtD[a 详述案例 jb-kg</A :Iv;%a0 - 系统参数 w8UuwFG?<
M .b8 -`V 案例的内容和目标 =O![>Fu5 |zYOCDFf 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 ^,acU\}VqP by
X!, i(^U<DW$ 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Aw |;C 之后,研究并优化整形光束的质量。 x8PT+KC 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 3KkfQ{ jC9us>b 模拟任务:反射光束整形设置 7{L4a\JzT 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。 Sw\*$g] 8Ojqm#/f 0jf6 z-4 En?V\|, ttzNv>L, l%0bF9\ 规格:像散激光光束 w +t@G`d @1JwjtNk 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ["Ltqgx 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 RZm%4_p4s u dZOg G@[8P?M=Z 6Dlm.~G
b-&iJ &>' lW&(dn)} 规格:柱形抛物面反射镜 IOcQI:4.` elOeXYO0 有抛物面曲率的圆柱镜 cqS :Zq 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 BBB@M 曲率半径等于焦距的两倍 Ymk?@mV4 1i y$ n %lF*g 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) Je1d|1!3 /kW Z 8Z 对称抛物面镜区域用于光束的准直 9\?OV@ 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) {^VtD 离轴角决定了截切区域 Gk,Bx1y 2bp@m;g$ 规格:参数概述(12° x 46°光束) Dcl$? =ejj@c b(H{i}{] cO~<iy
光束整形装置的光路图 ti\
${C3 MtLWpi u@[ z%;plMj 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 tE7jTe 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 8i# =3e7n2N) 反射光束整形系统的3D视图 v= 55{ N:1aDr;
?+yr7_f3* (#Y~z',I 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 0#,a#P 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 hi7_jl6 kRp]2^}\s\ 详述案例 Dyov}y <n2@;`D 模拟和结果 u6qK4*eAD !#tVQ2O 结果:3D系统光线扫描分析 Q]:O#;"< 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 P6:9o}K6 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 o.+;]i}D |VBt:dd< file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd TR"C<&y$j [2%[~&4 使用参数耦合来设置系统 :RaQ
=C Ot=jwvw zC?'Qiuh* 自由参数: _Cmmx`ln 反射镜1后y方向的光束半径 /sE,2X*BT 反射镜2后的光束半径 Z*,e<zNQ 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) K`4rUEf}V" 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。 p@<Q? 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 <Vat@e jh5QIZf= YB#fAU ]%\,.&=hT @KN+)q P
,6)N. VF%QM;I[Rc 自由参数: A~zn; 反射镜1后y方向的光束半径 Y"Cf84E 反射镜2后的光束半径 P}bIp+ 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) Y-VDi.]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。 x.Sf B[SZ
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