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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) N>E_%]C h p4QU9DF 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 VN.Je:Ju ?A0)L27UE& fV~~J2IK dWW.Y*339 简述案例 GX%g9f!O -RLOD\ZBh 系统详情 xx $cnG 光源 ig"L\ C"T - 强象散VIS激光二极管 fsXy"#mOkD 元件 bMBLXk - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) T4F/w|Q - 具有高斯振幅调制的光阑 A(X KyEx 探测器 r|Z{-*` - 光线可视化(3D显示) #z42C?V - 波前差探测 a.Vuu)+Quw - 场分布和相位计算 !~Z"9(v'C - 光束参数(M2值,发散角) ,z6~?6m 模拟/设计 0"#HJA44 - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 0 {mex4 - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): DNi+"[~&P 分析和优化整形光束质量 /Kbl%u 元件方向的蒙特卡洛公差分析 V6Dbd"
i9 8k79&| 系统说明 4K74=r),i fy$1YI>!Q
n@w%Zl 模拟和设计结果 =V5%+/r +f 2SLU:=<3
X?Au/ 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 ]^]wP]R_ ce(#2o&`
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M=Wz Pz^544\~ou 总结 0YHFvy) 2pAW9R#UV- 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 W!<U85-#S 1.模拟 PW4q~rc=: 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ;d?R:Uw8 2.评估 Js;h% 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 }\LQ3y"[ 3.优化 H.0K?N&\?> 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。 ,0k;!YK 4.分析 snJ129}A 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 KmF]\:sMD _-\#i 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。 oU/5 a>9~ nP$9CA 详述案例 d'2A,B~_* (w{j6).3Dj 系统参数 YK\X+"lB qWw=8Bq 案例的内容和目标 wS*E(IAl p#Bi>/C6 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 OKV8zO ;\]@K6m/Ap
#1[u(<AS 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Je{ykL?N 之后,研究并优化整形光束的质量。 BuwY3F\-O 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 DrQ`]]jj7 T;uX4,|( 模拟任务:反射光束整形设置 u&NV,6Fj2[ 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。 Q20%"&Xp] _g.{MTQ
nrb Ok4Dz :Sma`U&
.u:GjL'$ ]{iQ21`a- 规格:像散激光光束 f<H2-(m HP=+<]?{G 由激光二极管发出的强像散高斯光束 MJvp6n 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 #F#%`Rv1 L$-T,Kze
SdWV3 >/|*DI-HJ
6 r"<jh # `]X>V, 规格:柱形抛物面反射镜 kl`W\t F c:0L+OF}xY 有抛物面曲率的圆柱镜 PdCEUh\>y 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 TN.rrop`#g 曲率半径等于焦距的两倍 pGZ8F Qd-A.{[h "#] $r 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) jF>[?L :
'c&,oLY 对称抛物面镜区域用于光束的准直 >bxS3FCX 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) ]q.0!lh+WL 离轴角决定了截切区域 hj:,S| R@0R`Zs 规格:参数概述(12° x 46°光束) /mMV{[ '7/)Ot(
*fdTpXa n ;Ei\\p! 光束整形装置的光路图 Gq6*SaTk \8
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R=dC4; 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 (ZGbhMK 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 U(Zq= M G6/m# 反射光束整形系统的3D视图 VQs5"K" nNm`Hfi
J05e#-)<K 5bIw?%dk( 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 u y+pP!< 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 =vPj%oLp'a CAe!7HiR 详述案例 R/_&m$ZB omFz@ 模拟和结果 @c#(.= \!(zrfP{( 结果:3D系统光线扫描分析 43w}qY1 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 *R"/ |Ka 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 7nSxi+6e No$3"4wk file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd CAlCDfKW} ye97!nIg@ 使用参数耦合来设置系统 Lr+$_ t}r k!^{eOM ;|RTx 自由参数: H+#FSdy# 反射镜1后y方向的光束半径 NRuNKl.v 反射镜2后的光束半径 8(De^H lO 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) hb-%_c"kq 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。 uNyVf7u 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 _GPe<H 3R/bz0 V>
>_TZ'FT N#]ypl 0_/[k*Re
yu|>t4#GT iCoX&"lb 自由参数: QPx^_jA 反射镜1后y方向的光束半径 k+/6$pI 反射镜2后的光束半径 h(4v8ae 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) GY*p?k<i 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。 l] vm=7:
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