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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) `slL%j^" m!|kW{B#A 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 k$R~R-' =e/9&993 ^1S!F-H4\ y?[ v=j*U 简述案例 .f*4T4eR- V/%>4GYnC 系统详情 ^ZvWR% 光源 1Ce@*XBU - 强象散VIS激光二极管 (7mAt3n
k 元件 N|8P) - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) 9A/\h3HrJ - 具有高斯振幅调制的光阑 ;X8yFq 探测器 Ff$L| - 光线可视化(3D显示) PXK7b2fE. - 波前差探测 +DW~BS3 - 场分布和相位计算 fV &KM*W*@ - 光束参数(M2值,发散角) oiF}?:7Q7 模拟/设计 gy,ht3 - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 gQ o] - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): O!mvJD 分析和优化整形光束质量 t9,\Hdo 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Ee)T1~;W #^`4DhQ/
1 系统说明 X>1,!I9 3)F|*F3R
KK1gNC4R 模拟和设计结果 q
0$,*[PH T m_bz&Q
_K`wG}YIE 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 =[H;orMr 4E;VM{
S/}2; \Xm
txJr; ]p _L) 总结 %b%-Ogz;4 7FzA* 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 t|H^`Cv6 1.模拟 Q;[,Q~c[u 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 D2<fw# 2.评估 I~q#eO) 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 aDq5C-MzG 3.优化 1%EBd%`# 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 M2HomO/X) 4.分析 k&&2Tq 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 s:OFVlC%\ VYu~26Zr 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 =q>'19^Jx FemCLvu 详述案例 EqyeJq . ;Yx )tWQI 系统参数 lphFhxJA{ 3[\iQ*d }B 案例的内容和目标 M9Cv
wMi ZRv*!n(Ug< 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 u6M.' o4`hY/<t
;,$NAejgd 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 [OjF[1I)u 之后,研究并优化整形光束的质量。 +awW3^1Ed 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 G'rxXJq 9:fOYT$8 模拟任务:反射光束整形设置 @x9a?L.48 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 6BY-^"W5` `sUZuWL_
E'v_#FLvR 3 j!3E
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%n1 BHd&yIyI 规格:像散激光光束 |>27'#JC b^ L
\>3 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ]Oh@,V8 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 sC27FVwo &Flglj~7l
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w3#Wh|LQ- g+DzscIT 规格:柱形抛物面反射镜 +~'865 { cmBB[pk\ 有抛物面曲率的圆柱镜 DamCF 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 3j,Q`+l/6d 曲率半径等于焦距的两倍 'Hc-~l>D ]P#XVDn+; xgABpikC^ 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) ,^?^dB P6E3-?4j 对称抛物面镜区域用于光束的准直 N<f"] 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) yN~dU0.G6! 离轴角决定了截切区域 xHoKo
gfX\CSGy 规格:参数概述(12° x 46°光束) EM]s/LD@% O>SLOWgha
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E lFa02p0 光束整形装置的光路图 z|=}1;(. JQ}$Aqk
c05TsMF&O 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 U2{ dN> 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*%Z's\M" 0%,!jW{` 反射光束整形系统的3D视图 i\1TOP|h ~}F{vm
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光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Lk~ho?^` 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)。 , 3,gG" 6WV\}d: 详述案例 !g Z67 =.y~f A! 模拟和结果 xB_!>SqF1U :q=%1~Idla 结果:3D系统光线扫描分析 +lJG(Qd 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 }Mo=PWI1? 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 f-}[_Y%; )A!>=2M` file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd QF{4/y^j{ ;w'D4p= P 使用参数耦合来设置系统 |o,8V p W- i&sUgy q2. XoCf 自由参数: SfgU`eF%B 反射镜1后y方向的光束半径 M(jgd 反射镜2后的光束半径 #Xhdn\7 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) rrQQZ5fh b 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。 ,
FhekaA 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 !lEY=1nHOJ ()K " c#
Uu!f,L;ty Of{/t1o? 1c<=A!"{
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` s@ 8CnRi 自由参数: $Z|ffc1 反射镜1后y方向的光束半径 1&^MfP} 反射镜2后的光束半径 -QOw8vm 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) ,S'p%g 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。 j{Hao\F8
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