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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) :)v4:&do k+>-?S, 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 =,0E]MZ ]HP
aM qp*C%U }&d@6m] 简述案例 Kk2PWJ7 j]EeL=H<P 系统详情 4,m
aA 光源 8\m_.e - 强象散VIS激光二极管 =6b^j]1 元件 {n8mE,;M - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) UQ#"^`=R< - 具有高斯振幅调制的光阑 o5gt`H" 探测器 Z 6^AO=3 - 光线可视化(3D显示) *<n]"- - 波前差探测 WjxOM\?# - 场分布和相位计算 `}gjfu -'\ - 光束参数(M2值,发散角) =Mb!&qq 模拟/设计 V`Z-m-V~1 - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 DVxW2J - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): q3\
YL? 分析和优化整形光束质量 !(PAUWS@ 元件方向的蒙特卡洛公差分析 C- /<5D
j ^ZX 71- 系统说明 c%_I|h<?iT P.WEu<$ 4S>A}rWz 模拟和设计结果 b f.__3{ X4LU/f<f FU9q|!2Y 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 F$P8"q+ Md_S};!QN6
4(>|f_$
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fEkS[ Y.&nxT95= 总结 '+LbFGrO3 ?s[ kUv+= 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 LYb@0O<w 1.模拟 !L4Vz7C 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ,h,DB=!K< 2.评估 ]ovP^]]V 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 S%zn {1F 3.优化 .}Va~[0j 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。 9frLYJz" 4.分析 [%'yHb~< 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 hw/: Mz,G;x} 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。 4SRX@/ #8* EYNi` 详述案例 k^B<t' C&Rv$<qc 系统参数 +~b@W{ *;7~aM 案例的内容和目标 !5lb+%7 ;oW#>!HrY 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 /<7'[x< ' jAX&7G` ]t$wK 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Dy`;]-b6u 之后,研究并优化整形光束的质量。 +?r,Nn 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ZoJ_I
>uv tnL $v2e6q 模拟任务:反射光束整形设置 Fq\vFt|m< 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 6v(?Lr`D D@@J7 5=Cea 4eOS+& 9yla &XTD
i+r h&, 规格:像散激光光束
XdS&s}J[I _Q XC5i 由激光二极管发出的强像散高斯光束 !R@v\Eu 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 VZhtx) wD+4#=/j #Bu W ;ED` 7
_{$eOwB b ]A9$- 规格:柱形抛物面反射镜 'x/pV5[hQ O^/z7, 有抛物面曲率的圆柱镜 _,r2g8qm 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 T$w`=7 曲率半径等于焦距的两倍 Q8d-yJs& JTg:3<L E~]37!,\\9 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) Lt'FA wz[Xay9jW 对称抛物面镜区域用于光束的准直 lqaOLZH 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) AN)exU ? 离轴角决定了截切区域 BOc2<M/\ o/dj1a~U 规格:参数概述(12° x 46°光束) ylTX M%{,?a0V _z6_mmMp P]h-**O 光束整形装置的光路图 3.0t 5F<B
(zIWJJw 'tJb(X!]q 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 kH4xP3. i
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。 $0[t<4K`yn /9QC$Z):< 反射光束整形系统的3D视图 )#%v1rR d@b" ~r}
OdSglB 6j2mr6o 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 H@|h
Nn$@ 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 PNgdWf3 *@+E82D 详述案例 g.,_E4L V'iT> 模拟和结果 Q0j4c ov$S 结果:3D系统光线扫描分析 #ULjK*)R 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。
4QZ|e{t 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 _48@o^{ c9/&A file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd *xV "h\ (a< 使用参数耦合来设置系统 'nQQqx%v d,XNok{ ]yAOKmS 自由参数:
I?R?rW 反射镜1后y方向的光束半径 pP|LSrY! 反射镜2后的光束半径 =zsA@UM0 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) -hU1wX%U 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。 96#aGh> 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 {kOTQG?y E{8-VmY ]1)#Y uXuA4o$t- Rm&4Pku
w l#jSj%pd bAwFC2jO[ 自由参数: k [eWhdSw 反射镜1后y方向的光束半径 7=`_UqCV 反射镜2后的光束半径 0J z|BE3Y 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) x%J.$o[<_ 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。 {oVoN>gp
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