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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) 63:0Vt>hZ^ DDxNqVVt4 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 ,Nl]rmI dLOUL9hf XvBEC_xWZ ~/?JRL= 简述案例 VU,\OOp 9HMW!DSK` 系统详情 N!6{c~^ 光源 R<W#.mpo6 - 强象散VIS激光二极管 w`XwW#!}@$ 元件 .&2p Z - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) 8>q:Q<BB2 - 具有高斯振幅调制的光阑 ^9T6Ix{= 探测器 'Rk~bAX - 光线可视化(3D显示) 4f,D3e%T| - 波前差探测 !fdni}f) - 场分布和相位计算 c)Ft#vzg&e - 光束参数(M2值,发散角) B.fLgQK0 模拟/设计 PHRc*G{ - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 =y >P>&sI - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): (?-5p; 分析和优化整形光束质量 -k\7k2 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ll;#4~iA 20 gPx; 系统说明 'R6D+Vk/ =DTn9}u
;cZ9C 1 模拟和设计结果 E&0A W{ &*g5kh{
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]{Qt 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 ko!38BH`/ S|T:rc(~
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w-u+ 总结 IBl}.o&]B# @Zd+XWFw 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ;}IF'ANA 1.模拟 YlOYgr^ 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 {B|U8j[ 2.评估 M0o=bYI 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 aA%$<ItH 3.优化 9\TvX!)h 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。 4s*P5w_'/ 4.分析 ^8)&~q* 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 o)n8,k&nm 4,f[D9|: 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。 #Q6wv/"Ub d%9I*Qo0, 详述案例 x@.iDP@( ,: w~- 系统参数 Jf`;F : !_<. 6ja 案例的内容和目标 `ZN@L<I6 u]E% R& 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 $Z10Zf= 0]8+rWp|Nz
8+a/x#b- 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 5`oor86 之后,研究并优化整形光束的质量。 Fhn883 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 =Cs$0aA z1!ya#,$ 模拟任务:反射光束整形设置 wO}
3i6 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。 D]y6*Ha bXq,iX
9b]*R.x:$& V2w[0^L
&\sg~ $$ _ uQf 规格:像散激光光束 avO+1<`4B oZ6xHdPc4 由激光二极管发出的强像散高斯光束 pRc(>P3; 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Fh v) qCgP8U/jv
spO?5# j K[VEhs
8f^URN<x AG}'
W 规格:柱形抛物面反射镜 a0)+=*$ r\],5x'xSu 有抛物面曲率的圆柱镜 >;xEzc!W3* 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 EUuMSDp 曲率半径等于焦距的两倍 $6!` AaTtYd WS(@KN 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) QH\*l~;B\ (!X:[Ah*$ 对称抛物面镜区域用于光束的准直 .v1rrH? 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) vo71T<K 离轴角决定了截切区域 p6=#LwL' 5jNBt>.0 规格:参数概述(12° x 46°光束) qWE"vI22M E=s`$ A
^"buF\3L {zF 光束整形装置的光路图 ^;@Bz~Z vMRKs#&8
=:"@YD^a4 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 b:O4d<+% 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。 |?8CV\D! -IX;r1UD 反射光束整形系统的3D视图 Wnf`Rf)1z BMX x(W]
#UWQ (+F ae!_u
\$ 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 :He:Bdk 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)。 f4tia. aO<d`DTyJ 详述案例 &R^mpV5 ^Ws~h\{% 模拟和结果 tQl= n,HWVo>([ 结果:3D系统光线扫描分析 T >-F~?7Sv 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 =~EQ3uX 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 `HJw wKd t]&n_]`{. file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd hR`dRbBi% "V:UQ<a\ 使用参数耦合来设置系统 n--`zx-[' >XZq=q]E! Xif`gb6` 自由参数: qob!!A14p 反射镜1后y方向的光束半径 _%L3?PpF" 反射镜2后的光束半径 3=K-+dhk|t 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 0>?mF]M 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。 Sv>aZ 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 [R:O'AP}@} /KV@Ce\
jS- QTG!= X0P$r6 ; &WRoNc
;;`KkNysm g,W#3b6>j 自由参数: 0WPxzmY 反射镜1后y方向的光束半径 cM"I3 反射镜2后的光束半径 {Y/ 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) .LS.Z
4@ 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。 .s9Iymz
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