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2021-11-11 10:23 |
反射光束整形系统
光束传输系统(BDS.0005 v1.0) +KV`+zic+ kqfO3{-;{: 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 l#_(suo64 $]eITyC`P B6&;nU>; B`xrdtW 简述案例 Quy&CV{@ :O}= $[ 系统详情 ;x*_h 光源 )B86 - 强象散VIS激光二极管 m?]XNgT 元件 =1noT)gCR - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) .mzy?!w0q - 具有高斯振幅调制的光阑 "|yuP1;L 探测器 N|OI~boV% - 光线可视化(3D显示) P".CZyI-i - 波前差探测 3?F*|E_ - 场分布和相位计算 B 3Y,|* - 光束参数(M2值,发散角) ?CgqHmf\\( 模拟/设计 {;6Yi! - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 Nv@SpV' - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): [=[>1<L> 分析和优化整形光束质量 x w8
e 元件方向的蒙特卡洛公差分析 2 5DXJb^: n
7Mab 系统说明 ALVHKL2 8X,dVX5LT
8LI,'XZ 模拟和设计结果 xx`xDD }&+b\RE
/gWaxR*m 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 b*w@kLLN +ML4.$lc^
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: NshM LO8`qq*rq 总结 ?RyeZKf 5eP8nn.D 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 {O ]^8#v^ 1.模拟 \$.8iTr@ 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 OPVF)@"ptM 2.评估 (gY3?&Ok* 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 By&T59 3.优化 tk'1o\@p9b 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。 ;L1Q"Hxh 4.分析 Hd*e9;z 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 w$Zi'+&* z'=8U@P'# 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。 6V{Sf9V| 87; E#2 详述案例 gEghDO_G z TYHwx 系统参数 rC`pTN ;gS)o#v0 案例的内容和目标 muh[wo &8p]yo2zO 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 =35g:fL
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H7{)"P]{f 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Z3C]n,I 之后,研究并优化整形光束的质量。 .|\}]O` 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 /\L-y,>X tuT>,BbR 模拟任务:反射光束整形设置 z$64Ep# 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 /g/]Q^ pco:]3BF6
6,wi81F,} p.wed%O.
#mT\B[4h %y96]e1 规格:像散激光光束 /thFs4 8jBrD1 由激光二极管发出的强像散高斯光束 `O+}$wP 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 #VM+.75o1 ,>
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!uZ)0R ^(+ X|t 规格:柱形抛物面反射镜 cn~/P|B[ DT;n)7+, 有抛物面曲率的圆柱镜 k|hy_? * 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 "A(D}~i 曲率半径等于焦距的两倍 lJHU1
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nd{ ;AH8/M B9 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) _cc37[ nYsB^Nr6 对称抛物面镜区域用于光束的准直 *A&A V||q 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) p>ba6BDJT 离轴角决定了截切区域 3VZ}5 Oj=g;iY 规格:参数概述(12° x 46°光束) dI(1L~ nyoLrTs{
9q/k,g ;S_Imf0$v 光束整形装置的光路图 yac4\%ze "lVbla4b
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Hn 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 &gLXS1O 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 `w8Ejm?n R+*-i+]Q#7 反射光束整形系统的3D视图 `uwSxt <)$e*HrI
Nf5zQ@o_y X :#}E7]j 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 u5.zckV 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)。 <B
Vx% 7VIfRN{5n 详述案例 u?4d<%5R! qV#,]mX 模拟和结果 YB+My~fw{l *ZkOZ 结果:3D系统光线扫描分析 IKrojK8-? 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 H73 r3BH 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ~v@.YJoZ4Z w-"tA`F4 file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd D nl|B\ *snY|hF 使用参数耦合来设置系统 F2>W{-H+ 'F%h]4|1 3o2x&v 自由参数: >:bXw#w] 反射镜1后y方向的光束半径 I]z4}#+cX 反射镜2后的光束半径 wii.0~p 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) hRQw] 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。 #[&9~za'"m 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 m;J'y2h =$ e>UU/Ks
&s{d r J1R5_b i'B$Xr
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vE:3k 自由参数: q%/\ 反射镜1后y方向的光束半径 12V-EG i 反射镜2后的光束半径 *m8{yh 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) U
UhlKV|5 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+PNw|pf
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