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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) 5e> <i .?C-J 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 ^U[c:Rz ;cye
'E @j|B1:O 4T]n64Yid 简述案例 !N, Oe< 5Z2tTw'i 系统详情 ;@I4[4ph} 光源 I2U/\ - 强象散VIS激光二极管 z?9vbx 元件 D #<)q) - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) d nZA+Pa - 具有高斯振幅调制的光阑 U{^~X_? 探测器 ]VarO' - 光线可视化(3D显示) 3k5C;5 - 波前差探测 4P1<Zi+< - 场分布和相位计算 ;rD
M%S@ - 光束参数(M2值,发散角) o.)8A8 模拟/设计 [;rty<Z^b - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 ^e<"`e - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): aGUKpYF 分析和优化整形光束质量 , [V#o-Z 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ( !K?^si Xm#E9 9 系统说明 YlF<S49loC @Ido6Z7
nE4?oq 模拟和设计结果 PNjZbOmzS st|;]q9?
|oYqkP| 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 'G6M:IXno A,P_|
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2}NWFM3C oNkASAd 总结 Myal3UF WcG!6.U> 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ZQ&A'(tt4 1.模拟 , Ww\C 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 f3g#(1 2.评估 C4Tn
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 {~Q9jg(A 3.优化 |^uU &O;. 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。 F(yx/W>Br_ 4.分析 xaM?
B7 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Z~JX@s0v MS_@
Xe 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')D~JJ<8a dBB;dN 详述案例 AGH7z G>3]A5 系统参数 QNGICG- -zzM!1@F 案例的内容和目标 c@+ ;4Iz ,wI$O8"!j 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 8 |@WuD >.tP7=
=nq9)4o 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Oq7R^t`b 之后,研究并优化整形光束的质量。 n@hf{hA[a 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 sSh=Idrx S%+$ 模拟任务:反射光束整形设置 r35'U#VMk? 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。 z>,fuR?9 #6jdv|fu
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j:JM v yf KJpy 规格:像散激光光束 2u(v hJ
F5 @V9qbr=Z 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Ab"mX0n 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 =:|fN3nJ2 @YH<Hc
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z%F68f73 [i8,rOa7 规格:柱形抛物面反射镜 _n[4+S*v( *jBn
^ 有抛物面曲率的圆柱镜 BUuU#e5 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 c|kQ3( 曲率半径等于焦距的两倍 ,u^RZ[} ][ ,NNXrc& 97$1na3gq 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) {29x5J :6,qp?/ 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Fu
K(SP3 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) p|W <xFk 离轴角决定了截切区域 dIOj]5H3F >=|;2*9v 规格:参数概述(12° x 46°光束) !kPZuU`T ?pT\Ft V
xJ;DkPh 12NV 光束整形装置的光路图 if
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)u. ut8![T 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 $] js0)> 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 STC'j1U `OY_v=} 反射光束整形系统的3D视图 ,oW8im
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C$Y pk\p lS`hJ: 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 )/'y'd<r 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)。 N"i'[!H% s}~'o!}W 详述案例 _;A?w8z =4;GIiF@ 模拟和结果 lC/4CPKtV )xJo/{? 结果:3D系统光线扫描分析 .K`^n\T
t 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 ^,Sl^ 9K 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 =xs{Ov= {y{&tzZ file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd FyXz(l: </K"\EU 使用参数耦合来设置系统 `_IgH TP6iSF Ax#$z 自由参数: [qHLo>HaL 反射镜1后y方向的光束半径 /<(d.6T[}: 反射镜2后的光束半径 [l+1zt0w0 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) =R M=@X 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 -Oo7]8 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 1U"Fk3 IC-k
^9})@,(D ]-o0HY2 DR."C+
NqsIMCl E7eOKNVC# 自由参数: *wml
4lh 反射镜1后y方向的光束半径 a95QDz 反射镜2后的光束半径 |%F[.9Dp 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) &yKUf 基于光束发散角和直径(x和y方向)焦点,可以计算并设置反射镜的直径和距离z。 Rt$Q*`u
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