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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) S|=)^$: I=L["] 二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 \92M\S vsI;ooR> |<{SSA UuIjtqW 简述案例 4u5j
7`O (XOz_K6c%K 系统详情 }%XB*pzQ 光源 od!44p] - 强象散VIS激光二极管 Ft>B% -; 元件 >M5}L< - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) "==c - 具有高斯振幅调制的光阑 ^y>V-R/N 探测器 C@-Hm - 光线可视化(3D显示) 9':Ipf&x - 波前差探测 7#)k-S!B - 场分布和相位计算 le5@WG/x - 光束参数(M2值,发散角) 9'(_*KSH 模拟/设计 rai'x/Ut}+ - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 6Jgl"Jw8 - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): n~0wq(8M 分析和优化整形光束质量 `*U@d%a 元件方向的蒙特卡洛公差分析 yD<#Q\, 8g=O0Gb 系统说明 C6gSj1 jZIT[HM
`)O9
'568 模拟和设计结果 z
4}"oQk:r 7}xQ4M\u$
Y's=31G@ 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 :+YHj)mN 4s
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bAt!S /,:cbpHsu 总结 D0#U*tq; Cnpl0rV~5 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 y1 a%f.F` 1.模拟 rE*yT(:w 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 E`N` 2.评估 azmeJpC 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 0^{Tq0Ri[ 3.优化 _
(b4|hJ' 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。 EW]DzL3 4.分析 tic3a1 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ${Lrj}93 ,pcyU\68v 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。 FBNi (D O#tmB?n* 详述案例 a3A-N] ;f 8k{XUn 系统参数 Q-,
4 o< b 案例的内容和目标 q|YnNk>1 R?:K\ 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 '!X`X= 1q'_J?Xmd
LZ#A`&qUd 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 S%p,.0_ 之后,研究并优化整形光束的质量。 )cN=/i 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 iMVQt1/ aQhT*OT{Q 模拟任务:反射光束整形设置 lN.&46
e 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。 \ bNDeA&l jhG6,;1zMI
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-{3^~vW|< +SV!QMIg 规格:像散激光光束 ,DKW_F| CNiJuj` 由激光二极管发出的强像散高斯光束 x =JZ"|TE 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 e,vgD kI; sC.cMZ e
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;XY#Jl>tg {KqW<X6Hp 规格:柱形抛物面反射镜 -?T|1FA, "gpfD-BX 有抛物面曲率的圆柱镜 p<a~L~xH6 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Z_<Wr7D 曲率半径等于焦距的两倍 H_JT"~_2 j~2t^Qz
K0^+2lx 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) +DT)7koA b |Ed@C 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ,J-YfL^x6* 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) ``?Z97rH 离轴角决定了截切区域 5[qx5|O n@e|PWu 规格:参数概述(12° x 46°光束) Jxb+NPUB &
V/t0
0Ioa;XgOn 1lUY27MF 光束整形装置的光路图 ?6^KY+ 5`C o2(*5*b!@e
Yv;18j*< 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 c;7ekj 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。 W^nG\"T^ Y1FP |
反射光束整形系统的3D视图 /Big^^u _EZrZB
0/%VejZ' _q\w9gN 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 {wfe!f 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)。 *j=
whdw%J \\Huk*Jn{ 详述案例
OGO4~Up FZtIC77X5 模拟和结果 C@
z^{Z+ B1gBvss 结果:3D系统光线扫描分析 3>sA_ 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 aq,? 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 )![?JXf aV8]?E5G file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Ik|nL#JH] D7x"P-ie 使用参数耦合来设置系统 <[GkhPfZ nz]+G2h "Tm`V9 自由参数: ]q@6&]9 反射镜1后y方向的光束半径 pEE.%U 反射镜2后的光束半径 co%ttH\ n 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) {^
^)bf|1' 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。 Dx27 s 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 .qBf`T; HI30-$9
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V"@]PI pr wg=ge]E5 自由参数: }A%Sx!7~ 反射镜1后y方向的光束半径
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epi9 反射镜2后的光束半径 {aWTT&-N 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 9q-9UC!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。 q G%'Lt
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