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infotek 2021-11-11 10:23

反射光束整形系统

光束传输系统(BDS.0005 v1.0) /i${[1  
-f+U:/'.>v  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 _|!FhZ  
Y2)2 tzr]  
Dp5hr8bT  
yMQZulCWE  
简述案例
_wC4n }J  
]CFh0N|(L  
系统详情 VOj{&O2c  
 光源 7 fE QD?C  
- 强象散VIS激光二极管 SP,#KyWP0)  
 元件 zO)>(E?  
- 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) OqaVp/,  
- 具有高斯振幅调制的光阑 =sR]/XSK  
 探测器 k|Hxd^^I  
- 光线可视化(3D显示) HR/"Nwr  
- 波前差探测 :2qUel\PEC  
- 场分布和相位计算 ]Tb ?k+a  
- 光束参数(M2值,发散角) X/5\L.g2  
 模拟/设计 &_L FV@/  
- 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 zSpL^:~  
- 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): dFu<h   
 分析和优化整形光束质量 KNkVI K  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Eagl7'x  
lcv&/ A  
系统说明 aetK<9L$  
cWd\Ki  
MQ9Nn|4  
模拟和设计结果 9rB,7%@EL  
E5#Dn.!~  
k,~I>qg  
场(强度)分布                                   优化后
数值探测器结果 M!{;:m28X!  
C&&*6E5  
1YGj^7V)|Z  
^[7ZBmS  
-|?I'~[#(  
总结 Kc6p||<  
k63]Qf=5?N  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ,9(=Iu-?1  
1.模拟 peA}/Jc  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 P4M*vZq)  
2.评估 0>  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 x >u \  
3.优化 ~f.fg@v`+v  
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。 'u \my  
4.分析 ZB+N[VJs)  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 q`l&G%  
"kLu]M<  
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。 Ya#,\;dTT  
F__(iXxC  
详述案例 d)G' y  
7*!h:rg  
系统参数 tWs ]Zd  
/M:R|91:_  
案例的内容和目标 EJdl%j  
0Zt=1Tv  
在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 EFb1Y{u^\!  
%gF; A*  
U"1z"PcV  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 *5SOXrvhu6  
 之后,研究并优化整形光束的质量。 J>I.|@W4  
 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 R]0p L   
IZ<d~ [y  
模拟任务:反射光束整形设置 !`u  
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。 FME&v Uh/  
{uurM` f}:  
+ _=&7  
oKl^Ttr  
HFJna2B`  
Y9b|lP7!  
规格:像散激光光束 ]Iku(<*Ya  
mA ^[S.!  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 n=HId:XT  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 q*^Y8s~3I  
.qjVw?E  
Z9:erKT   
'6^20rj  
QJBzv|  
E0;KTcZi  
规格:柱形抛物面反射镜
B{\cV-X$0  
                         5dH}cXs  
 有抛物面曲率的圆柱镜 CNC3">Dk~9  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 6m#V=4e*  
 曲率半径等于焦距的两倍 Dc,h( 2  
0mJvoz\j8  
OYw~I.Rq  
规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) ^4Nk13  
^CIO,I  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 zEG6T*  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) t> D|1E"  
 离轴角决定了截切区域 _ >)+ u  
kz|2PP  
  
规格:参数概述(12° x 46°光束) H4s^&--  
@ ;%+Ms  
   }T@^wY_Ow  
 oCE=!75  
光束整形装置的光路图 )E--E+j  
/az}<r8  
'j^A87\M_  
 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 ` ZO#n  
 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。 uSZCJ#'G  
h28")c.pH=  
反射光束整形系统的3D视图 + .Pv:7gh  
>]6f!;Rt  
9FB[`}  
hlY]s &0  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 q^:>sfd  
 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)。 mR3)$!  
9`83cL  
详述案例 ?C( ' z7  
2K^D%U  
模拟和结果 m5!~PG:_  
}2WscxL  
结果:3D系统光线扫描分析 X9W'.s.[Q  
 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 RrFq"  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 W62 $ HI  
\Wdl1 =`  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd do {E39  
6f"jl  
使用参数耦合来设置系统 $]V,H"  
m:kXr^!D  
~d0:>8zQR  
自由参数: !+sC'/  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;E Z5/"T  
 反射镜2后的光束半径 "I[a]T}/  
 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) U3Fa.bC6}  
 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 =mVWfFL  
 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 t)#8r,9c  
[}xVz"8V  
4?+K:e #F  
12 8aJ  
b3/@$x<  
]!7 %)  
n$2Ia E;v  
自由参数: fL0dy[Ch@  
 反射镜1后y方向的光束半径 t>hoXn^-  
 反射镜2后的光束半径 'eyzH[l,(  
 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) se|>P=/  
 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。 &zuPt5G|  
yangzi123 2021-11-11 18:30
学习学习
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