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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)
I"!gzI`Sd
4z*_,@OA
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
}cPV_^{
A0]o/IBz
kyjH~mK4
:9`1bZ?a
简述案例
N|~&Q!A&
(mD]}{>
系统详情
<+$S{Z.
光源
vJCL m/}*
- 强象散VIS激光二极管
-of= Lp
元件
p!a%*LfND
- 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜)
|M?HdxPa
- 具有高斯振幅调制的光阑
!<LS4s;
探测器
]OrFW4tiE
- 光线可视化(3D显示)
os.x|R]_
- 波前差探测
0K2[E^.WN
- 场分布和相位计算
\\lC"Z#J`
- 光束参数(M2值,发散角)
qN QsU
模拟/设计
P X0#X=$
- 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算
6wd]X-G++
- 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing):
5`uS<[vA
分析和优化整形光束质量
:3t])mL#
元件方向的蒙特卡洛公差分析
AFFLnLA<L
E+)Go-rS(
系统说明
ye%F <:O7
b910Z?B^L
RnrM rOh
模拟和设计结果
&\H5*A.HkA
{ &'TA
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场(强度)分布 优化后
数值探测器结果
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y|dXxd9
d<Os TA
总结
ul?BKV+3E
_+N^yw ,r*
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
vf=
1.模拟
) G{v>Z,
使用光线追迹验证反射光束整形装置。
RI(uG-Y
2.评估
9C$!tz>>+i
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。
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3.优化
?R(3O1,v^
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。
;Wa{q.)
4.分析
`Ek !;u>
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。
X w8il
(<l2 ^H
对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。
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3ngLEWT
详述案例
h Nle;&*F
\uk #pL
系统参数
FZ9<Q
R`Lm"5w
案例的内容和目标
JY2 F-0t)
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在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。
vb- .^l
32iI :u
Nd_@J&
目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
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之后,研究并优化整形光束的质量。
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另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。
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9oP{Al
模拟任务:反射光束整形设置
Gme$FWa
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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n@;x!c< +
FIjET1{
rcZ SC3
[M^[61
mi<D bnou
规格:像散激光光束
Pm^N0L9?q
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由激光二极管发出的强像散高斯光束
38rZ`O*D
忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动
oKi1=d+T
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BozK!"R_<
{z /^X<T
<j\;>3Q
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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
5\0.[W{^
应用用锥形常数.-1来实现锥形界面
)v=G}j^
曲率半径等于焦距的两倍
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p@Y$e Z:O
S<3!oDBs
规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型)
Gd-.E7CH!
lo UwRz
对称抛物面镜区域用于光束的准直
'UVv(-
从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型)
C9U{^
离轴角决定了截切区域
(+LR u1z
|3:=qpT-
规格:参数概述(12° x 46°光束)
NWHH.1|
cNo4UZvr
2c~?UK[1
5o| !f
光束整形装置的光路图
%?oU{KzQ@;
@B'8SLoP
F|Dz]ar
由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。
6L2*gO:r?
因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。
zt)PZff/YQ
LAY)">*49H
反射光束整形系统的3D视图
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{vT55i<mk
\U*-w:+@
VuMDV6^Z
光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。
W,/C?qFp
绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。
2 Z`$
6G<Hi"I
详述案例
Kt90mA
03QEXm~|Q
模拟和结果
/GuSIZg"_
9U<)_E<y
结果:3D系统光线扫描分析
lDJd#U'V
首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。
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使用光线追迹系统分析仪进行分析。
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]v@ tZ}
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd
9{%g-u\
%V %#y $l
使用参数耦合来设置系统
^Em@6fz[
Jh&~/ntmm_
j,56Lh%1
自由参数:
LA+$_U"Jk
反射镜1后y方向的光束半径
T]nR=uK6LL
反射镜2后的光束半径
RC8)f8n
视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
f1Yv hvWL
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。
SfZ=%6b7
对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。
BH#C<0="
:%uyy5AZ
V"7<[u]K|
LN.Bd,
11B{gUv.]
u_4:#~b
#U$YZ#B
自由参数:
sw$R2K{y
反射镜1后y方向的光束半径
D0#T-B\#
反射镜2后的光束半径
\2R`q*a+
视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
AY&9JSu6
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。
-; us12SZ
yangzi123
2021-11-11 18:30
学习学习
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