光束传输系统(BDS.0005 v1.0) (""&$BJQ|
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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 !hUyX}{`j
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V-0Y~T ?=&*6H_v
简述案例 )&K%Me |Sm/Uq(c 系统详情 \)*qW[C$a 光源 %3wK.tR - 强象散VIS激光二极管 iDr0_y*t 元件 C.O-iBVe# - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) Vv]mME@ - 具有高斯振幅调制的光阑 |n;7fqK 探测器 Re_.<_$ - 光线可视化(3D显示) PH.v3
3K - 波前差探测 Q>$v~v?9 - 场分布和相位计算 PR0]:t)E - 光束参数(M2值,发散角) sXA=KD8 模拟/设计 tEl_A"^e - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 KV2X[1 - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): rcCMx"L= 分析和优化整形光束质量 %o>1$f] 元件方向的蒙特卡洛公差分析 e!#:h4I wB@A?&UY 系统说明 A7se#"w %|Vq"MW,I
XQ>m8K?\d 模拟和设计结果 *&s_u)b a9%#
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umk[\}Ip+P 场(强度)分布 优化后
数值探测器结果 \oyr[so(i
u- ,=C/iU
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im`mHl 总结 ``{xm1GK
MFrVGEQBRL 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 HUH=Y; 1.模拟 }/=_ 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 i{.!1i: 2.评估 G"]'`2.m 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Ktoxl+I? 3.优化 %5b2vrg~* 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。 ^+88z> 4.分析 {.v+ iSM 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 pnWDsC~) pV_2JXM~@ 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。 d}1R<Q;F ;-59#S&?tB 详述案例 ~ ~&M&Fe
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8 系统参数 R"jX9~3Ln d4/ZOj+% 案例的内容和目标 0oD?4gn
se&:Y&vrc~ 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 o4xZaF4+ EyhQjsaT
Q/':<QY 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ` 6PdMvF 之后,研究并优化整形光束的质量。 b?z 8Yp6 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 AyddkjX opKtSF|) 模拟任务:反射光束整形设置 WK-WA$7\ 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 )l^w _;
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krgsmDi7 vb# d%1b5
=KkHck33 Jf2 规格:像散激光光束 !I@"+oY< *g7dB2{ 由激光二极管发出的强像散高斯光束 pl5!Ih6 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 >k"/:g^t
Pt E>08
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规格:柱形抛物面反射镜 z"|^Y|`m C;_10Rb2ut 有抛物面曲率的圆柱镜 Eg>MG87 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 6tVB}UKs 曲率半径等于焦距的两倍 ZhW>H OPar"z^EV \59+JLmP4 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) G0^NkH,k k/Z}nz
对称抛物面镜区域用于光束的准直 UW!!! 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) .7"
f~%&oP 离轴角决定了截切区域 z6\Y& { C,.$g>)MZK 规格:参数概述(12° x 46°光束) 0Db#W6*^ lj(}{O
:`25@<*u \)pk/ 光束整形装置的光路图 52=?!
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1-4W4"# 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 *22}b.) 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。 wj/OYnMw 4$C:r&K 反射光束整形系统的3D视图 UT%^!@u
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z) O /2 ')u| 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 |}t[-a 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 q<dZy? f > -OQk"o 详述案例 8V?O=3<a s${ew.eW 模拟和结果 X2v|O3>/N ^h1EE=E" 结果:3D系统光线扫描分析 Hn+w1v&3 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 @|sDb?J 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 uDbz`VpK N;Wm{~Zhb file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd rjHL06qE T_i]y4dg 使用参数耦合来设置系统 q3<Pb,Z
|hk?'WGc`0
kO>F, M
自由参数: MIGcV9hf
反射镜1后y方向的光束半径 .-Yhpw>f
反射镜2后的光束半径 fO|oV0Rw
视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) kdcr*7w
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。 W6:ei.d+NS
对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 Wz',>&a
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Z:j6AF3;
z)*7LI
b\&|030+ 自由参数: RsU!mYs:H 反射镜1后y方向的光束半径 XpFW(v 反射镜2后的光束半径 V~([{ 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) WrP4*6;" 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。 v0v%+F#>@ Pv,Q*gh` ]n _OQ)VO 如果这个例子评估20个参数,那么返回到光路图(LPD)。
ruiAEC<Ej ?(rJ HE6kt6 结果:使用GFT+进行光束整形 d)d\h`=Z 9=D09@A%e
\qk+cK;+ kB:6e7D|[ /a@gE^TM 现在,利用几何场追迹+计算生成的光束剖面。
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7>/ 由于离轴设置,光线分布显示出轻微的不对称形状。
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