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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) ov?.:M M4zX*&w.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 F9Ifw><XM Oyi;bb<# hq5NQi`
% nu#aa#ex> 简述案例 _L?v6MTj <I>%m, 系统详情 j5PaSk&o= 光源 C$$"{FfgU" - 强象散VIS激光二极管 ]cx" 元件 .tZjdNE(h - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) ^;0~6uBEJr - 具有高斯振幅调制的光阑 jz{(q; 探测器 JN{<oxI - 光线可视化(3D显示) \?bwm&6+r - 波前差探测 R2Twm!1 - 场分布和相位计算 `V]egdO - 光束参数(M2值,发散角) i!CKA}", 模拟/设计 fQ=&@ >e - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 *Gg1h@& - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): 4y|xUO: 分析和优化整形光束质量 s,1pZT <E 元件方向的蒙特卡洛公差分析 "WF(
6z# E9yFREvQc 系统说明 4a(g<5wfI * \=2KIF'
kV*y_5g 模拟和设计结果 S% JNxT7' XX]5T`D
z1Bj_u{ 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 9F2w.(m #2_o[/&}x@
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>$7wA9YhL 844tXMtPB\ 总结 IUh5r(d 68 3R)cbwL 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 a<OCO0irJ 1.模拟 >u BV 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 K$MJ#Zx^ 2.评估 B(4:_j\2 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Fpj6Atk 3.优化 kWZ/ej 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。 {ED(O-W 4.分析 naec"Kut 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 JLy)}8I 2+T 8Y,g 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。 QOkE\ro iF#}t(CrH 详述案例 Ft%TnEp uPv;y!Lsa@ 系统参数 3bg4# c 0[Xt,~ 案例的内容和目标 %nDPM? aO G1#Bb5q: 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 !7IT~pO` j=xtnIq
3<zTkI 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Se^/VVm 之后,研究并优化整形光束的质量。 t6<sNzF& 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 I{?E /Sc 1K?
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J2 模拟任务:反射光束整形设置 C0t+Q 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:.,}L c:?#zX
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=M/UHOY =BqaGXr 规格:像散激光光束 9%3 r-U= }Ke}rM< 由激光二极管发出的强像散高斯光束 A]tf>H#1 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 !\&7oAs=I j$|Yd=
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yv!''F:9F :]u}xDv3 规格:柱形抛物面反射镜 K+h9bI/Sf qSpa4W[ 有抛物面曲率的圆柱镜 6uCk0
B| 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 uJIRk$ 曲率半径等于焦距的两倍 -_{C+Y_ c5=v`hv D)O6|DiO 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) PBAz`y2 p(x1D]#Z[ 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ~P]HG;$?n 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) R@7GCj 离轴角决定了截切区域 m m J)m SVg@xu+ 规格:参数概述(12° x 46°光束) Z+``/Q]>+ YA;8uMqh;
?(,5eg _V7^sk! 光束整形装置的光路图 -aH?7HV} -9H!j4]T?
$^NWzc 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 "f&i 251 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 ltr;pc*) :d%
-,v 反射光束整形系统的3D视图 tRUsZl St7D.|
H%NLL4&wu ,3@15j 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 #o r7T^ 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 ?CUp&L0-" }*}`)rj, 详述案例 m|ERf 2- Y8`))MeD 模拟和结果 -4^@)~Y vU$O{|J 结果:3D系统光线扫描分析 q|
=q:4_L 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 ,5<`+w#a 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 !iitx U R 6yvpH file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd {ZsWZJ! ,Y\4xg*` 使用参数耦合来设置系统 |L_g/e1 A3 X_s G6Q@ <1g 1hqK3 自由参数: FUqhSW 反射镜1后y方向的光束半径 0Li'a{n 2 反射镜2后的光束半径 :AE;x& 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) W'2-3J 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。 z7Rcnr; 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 w`#0
Y9O pXT$Y8M
sO4}kxZ !,JT91 CTbhwY(/
x+:,b~Skk |7Xpb 自由参数: K<7T}XzU$ 反射镜1后y方向的光束半径 QWW7I.9r 反射镜2后的光束半径 W$MEbf%1 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) xc]C#q 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。 q(ET)xCeD
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