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反射光束整形系统
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infotek
2021-11-11 10:23
反射光束整形系统
光束传输系统(BDS.0005 v1.0)
X6$Cd]MN
sGNHA(;
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形
R)$]r>YZF
;w]1H&mc*A
HGh)d` 8
aQY.96yo
简述案例
_7;G$\^&.
lFcHE c
系统详情
?G~rYETvw
光源
HA}q.L]#
- 强象散VIS激光二极管
"5FP$oR
元件
lFIaC}
- 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜)
i,Z-UA|f=T
- 具有高斯振幅调制的光阑
#hs&)6Sf
探测器
F g):>];<9
- 光线可视化(3D显示)
IN#/~[W
- 波前差探测
5?Q5cD2]\6
- 场分布和相位计算
,aP5)ZN-
- 光束参数(M2值,发散角)
B%tj-h(a
模拟/设计
P Gxv4(%
- 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算
{|<r7K1<
- 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing):
[h' 22W
分析和优化整形光束质量
wouk~>Jft
元件方向的蒙特卡洛公差分析
5"!K8 N
OtQ]\:p7
系统说明
Er$&}9G+-
+"WNG
Bonj K#
模拟和设计结果
]w]BKpU=
pBBKfv
y/_=
场(强度)分布 优化后
数值探测器结果
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fo/sA9
<~v4BiQ3l^
gwg~4:W
J?Q@f
总结
/J!hKK^k
&A/b9GW^-
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
Xf{p>-+DL
1.模拟
A93(} V7I
使用光线追迹验证反射光束整形装置。
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2.评估
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应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。
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3.优化
}y+a)2
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。
[-e$4^+9
4.分析
:c )R6=v
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。
tN.BI1nB
TOSk+2P
对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。
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Qch'C0u
详述案例
_x!/40^G
K@osD7-
系统参数
vt(n: Xk
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案例的内容和目标
Z.aeE*Hs$
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在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。
S!JLy&@
pm= s
Yc5) ^v
目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
1mfB6p1Z(
之后,研究并优化整形光束的质量。
!@+4&B=
另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。
w/(2fU (
iZ ;562Mo
模拟任务:反射光束整形设置
t`V U<
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。
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4Xv."L
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gG(9&}@(
$V_w4!:Q
*tDxwD7
规格:像散激光光束
-b )~
Fj<a;oV
由激光二极管发出的强像散高斯光束
+~lPf.
忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动
N{!@M_C^%R
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2)q$HUIX
i^}DIx{
+6<g N[
7Uh/Gl
规格:柱形抛物面反射镜
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有抛物面曲率的圆柱镜
I[LHJ4
应用用锥形常数.-1来实现锥形界面
f+QDjJ?z
曲率半径等于焦距的两倍
_ukBp*u
GM@0$
(xBWxeL~
规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型)
p;2NO&
K7 tSSX<N
对称抛物面镜区域用于光束的准直
PV/ hnVUl
从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型)
9 NC'iFQ#
离轴角决定了截切区域
vH?3UW
*;<oM ]W_
规格:参数概述(12° x 46°光束)
dJmr!bN\;
nqib`U@"
lhFv2.qR
=G1 5eZW
光束整形装置的光路图
0"c(n0L
<\\,L@
KMV&c
由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。
vnv:YQV/ir
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。
(V8lmp-F
m' L8z fX
反射光束整形系统的3D视图
>xm:?W R
~5_>$7L>
3*<~;Z' z4
SBG.t:
光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。
/A%31WE&1
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)。
$4rMYEn08
rqi|8gKY
详述案例
2E=vMAS
8$6^S{M3
模拟和结果
vA@\V)s
0tah$;c e
结果:3D系统光线扫描分析
#,\qjY
首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。
X&bnyo P
使用光线追迹系统分析仪进行分析。
$3:O}X>
/AUXO]
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd
9]*hP](
$pYT#_P!/
使用参数耦合来设置系统
eTY""EWU
3Qoa?*
N:7;c}~
自由参数:
^/v!hq_#%&
反射镜1后y方向的光束半径
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反射镜2后的光束半径
ADVHi3b
视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
<S` N9a
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。
8>~\R=SC
对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。
kX:d?*{KB
[n9X5qG~
6 2#dSd}HG
@m(ja@YC
N'e3<
$56Z/*
!&8HA
自由参数:
9~C$C
反射镜1后y方向的光束半径
v`KYhqTUl
反射镜2后的光束半径
,aQ{
视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
j`$d W H/2
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。
I^yInrRh5
yangzi123
2021-11-11 18:30
学习学习
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