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反射光束整形系统
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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)
oDA XiY$u
[uN? ~lp\%
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形
2*l/3VW
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paE[rS\
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简述案例
\aUC(K~o\;
w(3G&11N?
系统详情
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光源
umH40rX+
- 强象散VIS激光二极管
ep)n_!$OH"
元件
k&vz7Q`T
- 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜)
WH@,kH@
- 具有高斯振幅调制的光阑
Ma']?Rb`
探测器
g63(E,;;J
- 光线可视化(3D显示)
a;qryUyG
- 波前差探测
+RM SA^
- 场分布和相位计算
SaAFz&WRl
- 光束参数(M2值,发散角)
4=.89T#<
模拟/设计
pis`$_kmwV
- 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算
4ber!rJM
- 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing):
aU "8{
分析和优化整形光束质量
IT7wT+
元件方向的蒙特卡洛公差分析
U!?_W=?
c&?m>2^6
系统说明
l<LP&
03qQ'pq
mt+Oi70
模拟和设计结果
m_?~OL S
`O!X((
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场(强度)分布 优化后
数值探测器结果
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t?-n*9,#S
+yH7v5W
TA`1U;c{n
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总结
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
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1.模拟
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使用光线追迹验证反射光束整形装置。
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2.评估
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应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。
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3.优化
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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。
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4.分析
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通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。
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vMi;+6'n>
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。
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详述案例
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系统参数
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案例的内容和目标
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在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。
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M=.n7RY-
[LjT*bi
目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
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之后,研究并优化整形光束的质量。
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另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。
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模拟任务:反射光束整形设置
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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。
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规格:像散激光光束
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由激光二极管发出的强像散高斯光束
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忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动
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规格:柱形抛物面反射镜
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有抛物面曲率的圆柱镜
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应用用锥形常数.-1来实现锥形界面
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曲率半径等于焦距的两倍
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规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型)
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对称抛物面镜区域用于光束的准直
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从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型)
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离轴角决定了截切区域
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规格:参数概述(12° x 46°光束)
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光束整形装置的光路图
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由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。
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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。
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反射光束整形系统的3D视图
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光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。
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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)。
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详述案例
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模拟和结果
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结果:3D系统光线扫描分析
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