| infotek |
2021-11-11 10:23 |
反射光束整形系统
光束传输系统(BDS.0005 v1.0) Bbb_}y|CA AS}
FRNIVx 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 %,l+?fF 8op,;Z7Y :|GC~JElo5 cVg!" 简述案例 L=7U#Q/DE m_
|:tU(t 系统详情 7lo`)3mB 光源 @+9x8*~S' - 强象散VIS激光二极管 YkPc& 元件 IsaL+elq| - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) <`B4+:;w6 - 具有高斯振幅调制的光阑 *bl*R'; 探测器 U_ -9rkUa - 光线可视化(3D显示) 0X`sQNx - 波前差探测 f`8]4ms" - 场分布和相位计算 9^;)~ G - 光束参数(M2值,发散角) 7 +RsZu 模拟/设计 DE{tpN - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 @E(_H$|E - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): JAjXhk<= 分析和优化整形光束质量 y?ps+ce93 元件方向的蒙特卡洛公差分析 lw.4O^ [<HU~PP 系统说明 x>u \ k *a?Ey$
|C \%H R 模拟和设计结果 wkO8 -P+@n)?T6
)zFPf]gz 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 Dlc=[kf9 yFIB/ln:
B,@<60u
q8 j
W&_ ICJp- 总结 X3z$f(lF%) /[[_}\xI% 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 d"E@e21 1.模拟 h
0EpW5 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 uxGY/Zf 2.评估 m&GxLT6 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ]kJinXHW 3.优化 Km5#$IiP; 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。 j{.P'5e@pZ 4.分析 To x{Sk3L 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 [d(@lbV0 :YL`GSl 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。 r%M.rYLG{ &"D * 详述案例 ?w{ lC, w]4=uL6 系统参数 (*.t~6c?5 Lo'P;Sb4<} 案例的内容和目标 MwoU>+XB On[:]# 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 *W'F6Hpu s Zan.Kc#
hAPWEh^ 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Kq`C5 之后,研究并优化整形光束的质量。 ~0mO<0~ 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 yPgDb[V+ %J*z!Fe8s 模拟任务:反射光束整形设置 D1&%N{ 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。 *O>OHX ogcEv>0
N5 BC<pu M;BDo(1
2v
^bd^]u: f0uzoeL<% 规格:像散激光光束 ;Up'+[Vj'C 9y BENvq 由激光二极管发出的强像散高斯光束 'A0.(a5 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 7j9:s>D ()< E?D=
<kQ
5sG X!} t``
(x}>tm 7M#eR8*[se 规格:柱形抛物面反射镜 v/n4Lp$W^ R{s&6 有抛物面曲率的圆柱镜 9H@I<`qGC 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 |}~2=r z 曲率半径等于焦距的两倍 p0 @,- l+6y$2QR 4)L(41h
规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) l(-We.:( /az}<r8 对称抛物面镜区域用于光束的准直 'j^A87\M_ 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) d|GQZAEJEt 离轴角决定了截切区域 hT`kma p2]@yE7w 规格:参数概述(12° x 46°光束) +.Pv:7gh >]6f!;Rt
N=1zhI:VaQ Lu.D,oP 光束整形装置的光路图 ?hpT"N,hF9 !N\<QRb\q
bSOxM/N 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 %4F
Q~ 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 ET]PF ,` =oN(1k^ 反射光束整形系统的3D视图 v'R{lXE ?xftr (
A1b</2 W'aZw9 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 'r&az BO 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 NSQ}:m XJx$HM&0M 详述案例 r57&F`{ PI
KQ}aq= 模拟和结果 fkLI$Cl lSMv9:N 结果:3D系统光线扫描分析 ?hqHTH:PU 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 kEQ1&9 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 l@;UwnI #w%d file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd KpHt(>NR {{hp;&x 使用参数耦合来设置系统 j-l#n&M o!R.QI^2VT 4?+K:e #F 自由参数: 12 8aJ 反射镜1后y方向的光束半径 b3/@$x< 反射镜2后的光束半径 $w,?%i97 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) }ufzlHD 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。 cyM9[X4rC 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 U0%T<6*H ,;3bPjey
_?]0b7X 0P{^aSxTP k#eH
Q!
noSkKqP e"Y ( 7< 自由参数: YmrrZ&]q 反射镜1后y方向的光束半径 v|!u]!JM 反射镜2后的光束半径 xq6
eu
9 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) \,UpFuU\ 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。 cTC -cgp
|
|