infotek |
2021-11-11 10:23 |
反射光束整形系统
光束传输系统(BDS.0005 v1.0) u.t(78N >bia
FK>t 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 7.n/W|\ sD,[,6( Ng?n}$g* (%huWW
j 简述案例 VuDSjh ?8g[0/ 系统详情 E>tlY&0[$ 光源 .u3!%{/v(c - 强象散VIS激光二极管 Ixhe86-:T 元件 w`(EW>i - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) 36154*q - 具有高斯振幅调制的光阑 OAu?F}O 探测器 E?o1&(2p - 光线可视化(3D显示) t{\FV@R - 波前差探测 p$XL|1G*?H - 场分布和相位计算 X'4g\)* - 光束参数(M2值,发散角) 'k=GSb 模拟/设计 PiMW29B^ - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 +'9l 2DI; - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): seh1(q?Va4 分析和优化整形光束质量 eeX^zaKl] 元件方向的蒙特卡洛公差分析 | I_,;c kw8?::
< 系统说明 S) /(~ SomA`y+ERn
6Y^UC2TBs 模拟和设计结果 _RT3Fk Pa%;[hbn
C%LRb{|d 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 _T6l*D ^2L\Y2
]iewukB4
pqmS
w RF/I*5 总结 T^3_d93}d 8A{n9>jrb 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ~y.{WuUD 1.模拟 5mwtlC':l? 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 vdFy}#X 2.评估 R}MdBE 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 V)M+dhl 3.优化 R[Q`2ggG 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。 (H/JB\~r 4.分析 3+mC96wN 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 )UA$."~O lP*_dt9 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 [5
Mt,skC: j(4BMk 详述案例 ?-CZJr b/IT8Cm3 系统参数 %~`8F\Hiu Mg?^ 5`* 案例的内容和目标 ~1xln?Q 0d!1;jy,T 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。
{ndL]c'v MP/6AAt7=|
%~ uMa 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 #9aB3C 之后,研究并优化整形光束的质量。 FB{4& ; 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 T
9Jv H)&6I33` 模拟任务:反射光束整形设置 <11pk 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 va \5
c , a+u
?4%'6R Rg3 Lo ?
|=H*" ( Ag1* .t| 规格:像散激光光束 f`w$KVZ1!w 1vlRzkd 由激光二极管发出的强像散高斯光束 LB}y,-vX> 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 e;KZTH; R/8>^6
FSZQ2*n5 |:_WdU"Q]
fx@Hd!nO~" :7ej6 规格:柱形抛物面反射镜 EsR_J/:Qe ^E_`M:~ 有抛物面曲率的圆柱镜 b|F_]i T 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 6x%uWZa' 曲率半径等于焦距的两倍
19a/E1 5 _X|U*+5 |0 #J=am 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) pE{ZWW[@+ ^c?2n 对称抛物面镜区域用于光束的准直 hhjT{>je 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) l$KC\$?%* 离轴角决定了截切区域 <eRE;8C- b e[KNrO 规格:参数概述(12° x 46°光束) .>z)6S_G =!{7ZSu\
\sB
a ]jNv}{ 光束整形装置的光路图 4$Oakl*l WE""be8
h=6Zvf<x 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 u,i~,M 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。 (S/f!Dk&3 SaKaN#C 反射光束整形系统的3D视图 emp*j@9 ER0nrTlB<
rlSar$ ^Glmg}>q 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ((i%h^tGa; 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)。 @]r,cPx0Y ZdbZ^DUR<( 详述案例 YCvIB' @[{9B6NlV 模拟和结果 XOsPKq ' b41#/- 结果:3D系统光线扫描分析 [@"~'fu0 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 FncK#hZ. 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 LQT^1|nq po@=$HK file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd <GoUth.# L{H`
t{A 使用参数耦合来设置系统
;0G+>&C8 2pR+2p` y8"8QH 自由参数: ut8v&i1? 反射镜1后y方向的光束半径 e1$T%?(&[ 反射镜2后的光束半径
Q)eYJP=W 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) eZes) &4 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。 Db"jzMW. 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 8Jnb/A} x6Q,$B
&'{6_-kh \.c =7{n 2
A1Tk6i<F1 y;zp*(}f$h 自由参数: M*M,Z 反射镜1后y方向的光束半径 i("ok 反射镜2后的光束半径 ' S%?&4 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) W Z'UVUi8 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。 m2wGg/F5
|
|