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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) pyhXET
' ?L }>9$" 二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 8$NVVw]2, g@#he95 } dWd%>9}
_=$~l^Y[ 简述案例 )M0`dy{1 jt}Re, 系统详情 MT/jpx 光源 \dHqCQ - 强象散VIS激光二极管 :$D*ab^^P 元件 kgo#JY-4 - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) J2qsZ - 具有高斯振幅调制的光阑 ob>)F^.iS 探测器 `Moo WG - 光线可视化(3D显示) |:S6Gp[\O - 波前差探测 @V:K]M 5 - 场分布和相位计算 btg= # u - 光束参数(M2值,发散角) ^(JrOh' 模拟/设计 g}%ODa !H - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 CFFb>d - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): d.+*o 分析和优化整形光束质量 {\5(aQ)Vi5 元件方向的蒙特卡洛公差分析 e_b,{l# "=a3"/u 系统说明 8;gi8Y 0~U0s3
Z 7@'I0;A 模拟和设计结果 2_pF#M9 ]~;*9`:
3#t9pI4 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 |*?N#0s5h Yh95W
=b%f@x_U1
Owf!dMA;nF cB,^?djJ3 总结 N[
=I ^\v]Ltd 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 9i\}^ s2 1.模拟 .6gx|V+ 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 F/2cQ.u2 2.评估 <4TI;yy6? 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 XEiVs\) G 3.优化 uL)MbM] 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。 bbjba36RO 4.分析 <qR$ `mLN 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 a>GA=r nC3+Zka 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。 "1s ]74 Xt O..{qU 详述案例 St?mq* , mRx `G(u:v 系统参数 .!~ysy SLuQv?R}9 案例的内容和目标 _ %mm c&T5C,] 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 ;,-)Z|W (~G*'/)
;d<XcpK} 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 *{?2M6Z 之后,研究并优化整形光束的质量。 &3/`cl[+ 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Wqv7 v
Z10Rb8 模拟任务:反射光束整形设置 J.rS@Z`~7 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。 ^(&2 SsX$l<t*
:G#%+, ?4SYroXUX|
&K]|{1+ 87[o^) 8 规格:像散激光光束 O#igH }|h-=T ' 由激光二极管发出的强像散高斯光束 5S? "<+J' 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 d '2JMdbc CH+%q+I
pjO cV:Q(|QC
9I 6^-m@: 4`~OxL 规格:柱形抛物面反射镜 3=]/+{B rKPsv*w 有抛物面曲率的圆柱镜 *Iw19o-I 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 -T+yS BO_3 曲率半径等于焦距的两倍 ~b8.]Z^ G%gdI3h1Z
Nj6Np^@sH 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) Uj 3{c sUF5Yq:9 对称抛物面镜区域用于光束的准直 _6FDuCVD- 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) Nt+UL/1] 离轴角决定了截切区域 ~i^,Z&X: b<fN,U<k 规格:参数概述(12° x 46°光束) .WOF:Nu4
j+<!4 0#
<\:*cET3 3!;o\bgK 光束整形装置的光路图 0T3r#zQ ^R\5'9K!
/x-tl)(s= 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 \i~5H]?d 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 E3Z>R=s hQSJt[8My 反射光束整形系统的3D视图 EI9Yv>7 d{ XSZjuQ<[3
uJ*|SSN~ w*SF Q_6YE 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 \@2sI 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 etW-gbr 0g#?'sD 详述案例 4z|Yfvq cNN_KA 模拟和结果 9DXu*} If9!S}
wa 结果:3D系统光线扫描分析 )fZ5.W8UE] 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 S4O:?^28 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ,/L_9wV-\ 9.goO|~B~ file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd b!37:V\#} hG'2(Y! 使用参数耦合来设置系统 yC=vTzzp kLY9#p=X zGFW?|o< 自由参数: Y@%6*uTLa 反射镜1后y方向的光束半径 xcIZ'V 反射镜2后的光束半径 :kI
x?cc 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) r3 {o_w 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 %@M/)"k 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 H+2J.&Ch TAYt:
&9] [~$ 7 -V_)FK2c .Lu=16
Mz{ Rh+gS ")M.p_b[Z= 自由参数: zck |jhJ6 反射镜1后y方向的光束半径 +XRv
iHA` 反射镜2后的光束半径 { K0T%.G 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) VF==F_l 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。 M!6bf
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