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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) +=29y@c !~$ YD*"S 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 ay7+H7^|hZ |Z^c#R pFv[z':&Q H $qdU!c 简述案例 &|&YRHv C}DG'z9 系统详情 oRJP5Y5na 光源 #9W5 - 强象散VIS激光二极管 KSpC%_LC 元件 NId~|&\ - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) MkV*+LXC - 具有高斯振幅调制的光阑 t73Z3M 探测器 iR}i42Cu - 光线可视化(3D显示) ,ex(pmZ; - 波前差探测 X-2S*L' - 场分布和相位计算 9|kEq>d - 光束参数(M2值,发散角) smLDm 模拟/设计 L!}j3(I - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 li'1RKr - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): 2O)Kn
q 分析和优化整形光束质量 J'Mgj$T $ 元件方向的蒙特卡洛公差分析 r@@eC[' KlX |PQ 系统说明 lt(-,md 4`5Qt=}
Xy8ie:D 模拟和设计结果 |9i/)LRXe IM&7h!
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$E@.G1T [ 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 DSG +TA" fM[fS?W
q!h*3mNm
^9V8 M9 @aPu}Hi 总结 Vi-!E uc (yos 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 >p#d;wK4_ 1.模拟 yLa5tv/ 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 NVh>Q>B$_ 2.评估 cS ;=_%~ 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 <IkD=X 3.优化 K}*p(1$u 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 1X_!%Z 4.分析 iO= uXN1g 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 E$yf2Q~k {^O/MMB\\% 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。 #Uk6Fmu] -bb7Y 详述案例 S$_Ts1Ge6 1B]wSvP@ 系统参数 ](6vG$\ ghd[G} 案例的内容和目标 .$}zw|,q g<0%-p 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 Q_h+r!b 2i'-lM=
VqT[ca\ 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 z8[|LF-dx 之后,研究并优化整形光束的质量。 (V%vFD1) 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 -EIMh^ Gg,k 模拟任务:反射光束整形设置 *E q7r>[ 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。 !F s)"? #:5g`Ch4,
szs3x-g vh.tk^&
?BZ`mrH^ [#fqyg 规格:像散激光光束 )s[S.`STz K]Cs2IpI 由激光二极管发出的强像散高斯光束 qBrZg 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 [*E.G~IS` +uXnFf d^
i]WlMC6 @MH]s [{o\
&y wY?ox -^yc yZ 规格:柱形抛物面反射镜 otVdx&%] `5jB|r/ 有抛物面曲率的圆柱镜 kF~e3A7C 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 f3B8,> 曲率半径等于焦距的两倍 AS^$1i: PS;*N8 jmVy4* P_ 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) JT_B@TO\ j@\/]oL^We 对称抛物面镜区域用于光束的准直 A{"t0Ai='0 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) A>@epCD 离轴角决定了截切区域 KftM4SFbK &Y2P! \\2 规格:参数概述(12° x 46°光束) m)w-mc $F$R4?_
L uKm [<$d@}O 光束整形装置的光路图 !9OgA )f&]H}
.Sw'Bo!Ee 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 CUcjJ|MZ 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。 e!'u{>u [)c|oh% 反射光束整形系统的3D视图 C^O^Jj5X% XmR5dLc8
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50@B] xGk4KcxKs 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 h(up1(x 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)。 =%G[vm/-) |:BYOxAYZ8 详述案例 {Oszq(A ' "
yl>" 模拟和结果 9F!&y- POs~xaZ`H 结果:3D系统光线扫描分析 Rj=Om 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 fdHxrH>* 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 g+*[CKO{ F\72^,0 file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd sRnMBW. -2d&Aq4m) 使用参数耦合来设置系统 ``Rb-.Fq, >Sah\u` T0jJp7O 自由参数: pdq h'+5 反射镜1后y方向的光束半径 `^{P,N>X 反射镜2后的光束半径 ZeV)/g,w 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) X|G+N(`|( 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。 7^5BnF@ 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 (P8oXb+% pQ8+T|0x
P2F>iK#U ]aL}&GlHt L\DaZ(Y
[N)M]u m,O!Mt 自由参数: _r'M^=yx[ 反射镜1后y方向的光束半径 A4h/oMis 反射镜2后的光束半径 ry"zec
B 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) HskN(Ho 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。 p60D{UzU
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