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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) q6v%HF-q4 ~nG?> 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 :Yqi5CR u($y<Q)= ,.<l^sj5 LHz-/0[ 简述案例 E7qk>~Dg BI-xo}KI 系统详情 .DSmy\FI5
光源 jDO[u!J6.% - 强象散VIS激光二极管 jE</a% 元件 n-n{+Dl! - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) Ju#t^P - 具有高斯振幅调制的光阑 mmG+"g$| 探测器 7Z/KXc[b - 光线可视化(3D显示) PN n{Rt - 波前差探测 |,89zTk' - 场分布和相位计算 Jtxwt[ - 光束参数(M2值,发散角) 8D U|j-I8 模拟/设计 \j]i"LpWb - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 bm_'giQ: - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): 4b B)t# 分析和优化整形光束质量 SablF2doa 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Jiljf2h Vn-y<*np 系统说明 |A#pG^ @exeHcW61
pAo5c4y!4 模拟和设计结果 hX~d1.]Y x_vaYUl)
#,1Kum
bG3 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 dtw4cG cf#2Wg)
,=tPh4>
?6F\cl0. W0&NX`m 总结 EencMi7J FDA``H~ 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 QQUYWC 1.模拟 oZkjg3 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Pwn3/+"%K 2.评估 Ccld;c&+ 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 T\VKNEBo 3.优化 -rSpgk0wL 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。 @Q;%hb 4.分析 RG9YA&1ce 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 }]ak6'|[ 3: 'eZcM 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。 _H9.AI |UN0jR 详述案例 dBKL_'@@} iX]Vkx 系统参数 IvFxI#.ju d7.}=E.L 案例的内容和目标 (*>%^ C? $^F
L*w 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 bhqBFiuhH 88]V6Rm9[*
,iKL
68 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ,Q8[Ur?G 之后,研究并优化整形光束的质量。 PT7-_r 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 U_t[J| mhZ{}~ 模拟任务:反射光束整形设置 {k4)f ad\ 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。
{Jf["Z W_:3Sj l'
+yvtd]D$2W + niz(]
LO8`qq*rq c]SXcA;Pmv 规格:像散激光光束 5eP8nn.D ,Jm2|WKH 由激光二极管发出的强像散高斯光束 9Z.Xo kg 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 -][~_Hd{ J:<mq5[
TI^W=5W@@ v?Z30?_&h
xeo5) vS#Y,H:yAj 规格:柱形抛物面反射镜 LhN?j5XqM (_h=|VjK(I 有抛物面曲率的圆柱镜 -MEp0 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 .dA_} 曲率半径等于焦距的两倍 *3.K; Ic; RLy(Wz3% g=)B+SY' 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) &PQhJ#YG K/xn4N_UX 对称抛物面镜区域用于光束的准直 0 &M~lJ 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) &8p]yo2zO 离轴角决定了截切区域 w ]8+
OP uX82q.u_y 规格:参数概述(12° x 46°光束) O;zq(/,-l j) G<PW
\wMqVRPoQ > 2)@(f~g 光束整形装置的光路图 4eFqD; R;mA2:W)x
kq| r6uE 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 G>siyUh 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。 ?3[Gh9g` @c;XwU]2t 反射光束整形系统的3D视图 l k~VvRq {}.M(nPtv;
QZwUv<* @:,B /B; 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 =Msr+P9Ai 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)。 h^QLvOuR d-X6yRjnj 详述案例 >m:;.vVY FIMM\W
模拟和结果 mafnkQU qLjLfJJ2 结果:3D系统光线扫描分析 0P_=Oy"l- 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 CvOji1 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 6Qc
*:(GE 53X i) file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd .ZOG,h+8 aB_~Vh 使用参数耦合来设置系统 7sX#6`t $^TxLv et`1#_o 自由参数: @23?II$=@ 反射镜1后y方向的光束半径 'hGUsi 反射镜2后的光束半径 j.]ln}b/'+ 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) $.Ia;YBf 由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 =I.uf 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 pyw]ydB FOyANN'
I]@QhCm0 O#_\@f#[ K' ?`'7
*w#^`yeo "F[e~S#V* 自由参数: @
^q}.u` 反射镜1后y方向的光束半径 E8/Pi>QW 反射镜2后的光束半径 9^?2{aP% 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) >rhqhmh;W" 基于光束发散角和直径(x和y方向)焦点,可以计算并设置反射镜的直径和距离z。 /$\N_`bM
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