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光束传输系统(BDS.0005 v1.0) |Kd6.Mx Q3>qT84 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 {b- C,J E{6ku=2F .g/!u(iy <vl(a*4a 简述案例 :(enaHn#~ AkW,Fp1e 系统详情 *4~7p4[ 光源 9y\nO)\Tv - 强象散VIS激光二极管 X)SUFhP\ 元件 _dd_Z40R - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) V.3#O^S - 具有高斯振幅调制的光阑 ~^.,Ftkb@7 探测器 R{}_Qb - 光线可视化(3D显示) 3wN4kltt - 波前差探测 TJP;!uX - 场分布和相位计算 |g7)A?2J~ - 光束参数(M2值,发散角) Tyb_'|?rW 模拟/设计 Yaq0mef0 - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 gs2qLb - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): <=uO*s>% 分析和优化整形光束质量 2;]tIt d1 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ]Q^8
9? NHZMH!=4:n 系统说明 BfCib]V9C 6Hc25NuQZ ~(m6dPm$}m 模拟和设计结果 ZHen: &[\zs&[@y P9\y~W 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 y~_x ~=wBF
fo}@B&=4
DvEII'-h a
w~a/T: 总结 ,,XHw;{ EHe-wC 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 lItr*,A] 1.模拟 /XRgsF 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 D622:Y886 2.评估 s5 Fn("h]n 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 R U[ 3.优化
K~L"A]+ 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 X pXhg*}K 4.分析 jbOzbxR? 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 "z.!h(Eq i\36 s$\ 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。 P\c0Q;){h" nkk GJV! 详述案例 n=fR%<v etW-gbr 系统参数 0g#?'sD 4z|Yfvq 案例的内容和目标 cNN_KA h^9Ne/s~ 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 '.&,.E&{$ }=3W(1cu- RDG,f/L2 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 7f=9(Zj 之后,研究并优化整形光束的质量。 8DrKq]& 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 4ri)%dl1 ]
)x z 模拟任务:反射光束整形设置 Z.LF5ur 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。 \b88=^ [/t/694 [TV"mA ZoC?9=k ^?[^o\/@R .uagD[${ 规格:像散激光光束 ]*;+ U6/? : [vp.vw}/ 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Ah2XwFg? 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 +ACV,GG nBiA=+'v 7e#|=e
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Hp> J,m(* skP_us~ 规格:柱形抛物面反射镜 f{z%P I[ "/XS3sv"s 有抛物面曲率的圆柱镜 zZh`go02E 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Q+ST8 曲率半径等于焦距的两倍 dl$l5z\ <u($!ATb $X&OGTlw^ 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) t@19a6:Co k~?}z.g( 对称抛物面镜区域用于光束的准直
3x9C] 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) =yNHJHRA# 离轴角决定了截切区域 a
m zw +ow
^xiD 规格:参数概述(12° x 46°光束) /s*>V@Q _&![s] }>XSp)"{l Tx_(^K 光束整形装置的光路图 K
:q-[\G `y6l^ep gS|xicq! 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 z=Vvb 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 =L
wX+c >`\*{] 反射光束整形系统的3D视图 FfgJ
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1W!n"3# B# H 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。
O}D8 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 CC-:dNb =K>Z{%i 详述案例 -5 W0 K} x[^A9 模拟和结果 835Upj> #f~a\}$I 结果:3D系统光线扫描分析 Y-c~"# 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 ;VFr5.*x 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 t5Mo'*j
= W=\dsdnu* file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd *f#4S_ws` {n{}Y. 使用参数耦合来设置系统 G\p;
bUF k51s*U6=
n1/lE) 自由参数: G([vy#p 反射镜1后y方向的光束半径 l9ihW^ 反射镜2后的光束半径 ,<
icW&a 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) (Sv%-8?gs 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。 `^_: 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 66 Xt=US _dBU6U:V QMxz@HGa| #"{8Z&Z dJ^`9W
?mAw"Rb! ?.4l1X6Ba 自由参数: <"+C<[n. 反射镜1后y方向的光束半径 qU
n> 反射镜2后的光束半径 Fb'wC 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) PK4UdT 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。 VT7NWTJ,
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