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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) -i7W|X" oF)+f4 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 67')nEQ9 gey`HhZp) lRX*\M\` x}].lTjD 简述案例 kT!FC0E{ 5}E8Tl 系统详情 teQ%t~PJ-& 光源 qGr(MDLc - 强象散VIS激光二极管 n"-cX) 元件 >/eQjp?: - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) SPn0D9b] - 具有高斯振幅调制的光阑 J'.U+XU 探测器 )9l5gZX'I - 光线可视化(3D显示) 83Bp_K2\ - 波前差探测 gNo.&G [ - 场分布和相位计算 gBf%9F - 光束参数(M2值,发散角) *GTCVxu 模拟/设计 TCv}N0 - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 X+
h|sy - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): jx+%X\zokA 分析和优化整形光束质量 .COY%fz 元件方向的蒙特卡洛公差分析 M~zdcVTbH W{?7Pn?1` 系统说明 t%/Y^N; MX xRM~
9Psy$ 模拟和设计结果 /`Yp]l ,ZC ^,Vq
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sQz(- 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 9=&LMjTQ 8m2-fuJz
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AN\: tz6d}$ 总结 x{6/di !/BXMj,= 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 1ZOHyO 1.模拟 !dv 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 '@3hU|jO! 2.评估 l+*^P'0u 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 !gWV4vC 3.优化 fj[B,ua 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。 x%jJvwb^| 4.分析 Sdy\s5 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 YrS%Yvhj0 pkWzaf 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。 k
?X [ft#zxCJ 详述案例 x24 hCQzD2 系统参数 "~jt0pp 1NtN-o)N? 案例的内容和目标 b?hdWQSW7 kQxY"HD 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 *Sm$FMWQ 82WXgB>
q.`+d[Q2 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 n\Uh5P1W" 之后,研究并优化整形光束的质量。 #(mm6dj 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 )cbe4 ==F[5]? 模拟任务:反射光束整形设置 y]xG@;4M 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 k-@CcrepF Uvgv<OR`_
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K, ae-#wgb oe}nrkmb 规格:像散激光光束 K'+GK S7. qPK3"fzH 由激光二极管发出的强像散高斯光束 :vz_f$= 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 8zP{Cmm
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J*Dj`@`4`g , |CT|2D>
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(Tf HaXlc8 规格:柱形抛物面反射镜 j(F&*aH78 GJ edW 有抛物面曲率的圆柱镜 br*L|s\P\9 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 v|C)Q %v 曲率半径等于焦距的两倍 TMj(y{2 x48Y#"' 6?b9~xRW 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) 2cY7sE068 ,'?%z>RZm 对称抛物面镜区域用于光束的准直 3/+9# 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) 2T3v^%%j 离轴角决定了截切区域 \Q7Nz2X RbKAB8 规格:参数概述(12° x 46°光束) :[z=u H)(@A W+-
-Qgu6Ty ?}\aG3_4 光束整形装置的光路图 u0`~
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w'oP{=y[ 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 tz\7,yGT 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。 ^UHt1[ JG @bl 反射光束整形系统的3D视图 %B5.zs]Of i,=greA]"
[0U!Y/?6lA a@$ U?=\e 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 7K>FCT 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)。 vU0j!XqE o_ka'| 详述案例 Ve#VGlI +O>!x#)&" 模拟和结果 o<ak&LX`9 -fIX6 结果:3D系统光线扫描分析 R L7OFfMe 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 yb*P&si5bY 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 8mI eW g
N76 file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd DP **pf%j ;S5*n:d 使用参数耦合来设置系统 j3jf:7 /\ ${Cb1|g>j RO?5WJpPj 自由参数: :c3}J<Z 反射镜1后y方向的光束半径 F* " 反射镜2后的光束半径 ;Nf5,D.D 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 0PO'9# 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。 ?JO x9;` 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 Sd/?xyF1( g BfYm
9,wd,,ta X-&t!0O4}` |:Gz9u +
(]7&][ }la\?I 自由参数: k?ubr)[) 反射镜1后y方向的光束半径 Wh6jr=>G 反射镜2后的光束半径 #12 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) /T&z
:st0 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。 Sn=|Q4ZN
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