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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)
+Z XGT
yh_s(>sh
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
Y,D\_il_
)<.S3
T GMHo{]
{CH\TmSz
简述案例
v%3)wD
nGW wXySq
系统详情
@n(=#Q3
光源
G%YD2<V
- 强象散VIS激光二极管
$!I$*R&
元件
(p} N9n$
- 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜)
sSG]I%oB3
- 具有高斯振幅调制的光阑
~s^&*KaA
探测器
7k6rhf7H
- 光线可视化(3D显示)
Z-4A`@p
- 波前差探测
QBto$!})
- 场分布和相位计算
D .Cm&
- 光束参数(M2值,发散角)
Lu:!vTRmw
模拟/设计
cb%w,yXw
- 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算
wX 41R]pF
- 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing):
s*k"-5
分析和优化整形光束质量
&s/aJgJhp
元件方向的蒙特卡洛公差分析
^Hq}9OyS9
0nie>
系统说明
%n}.E304
'%RMpyK~
\f66ipZK*
模拟和设计结果
!.t'3~dUf$
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p'w[5'
场(强度)分布 优化后
数值探测器结果
tDN-I5q
3C,e>zE}
OD1ns
==FzkRA)
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总结
I:6xDDpZG`
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
B8s|VI
1.模拟
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使用光线追迹验证反射光束整形装置。
609=o+
2.评估
N ZlJ_[\$C
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
8=nm`7(]
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。
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4.分析
v>R.M"f
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。
A`N;vq,
]`4QJ;#
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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4x C0Aw
详述案例
JnsXEkM)
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系统参数
/Cg/Rwl
t!i F(R\
案例的内容和目标
#ASu SQ
mMjVbeh[
在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。
}E1Eq
33;|52$
EEo+#
目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
x<3vA|o
之后,研究并优化整形光束的质量。
VmT5?i
另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。
pF !vW
aEM#V
模拟任务:反射光束整形设置
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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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规格:像散激光光束
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由激光二极管发出的强像散高斯光束
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忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动
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d!X?R}
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(1HN, iJy
1e+?O7/
规格:柱形抛物面反射镜
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有抛物面曲率的圆柱镜
N~kYT\$b#
应用用锥形常数.-1来实现锥形界面
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曲率半径等于焦距的两倍
n)H0;25L
NNdS:(
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规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型)
&ivIv[LV
n 3]y$wK
对称抛物面镜区域用于光束的准直
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从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型)
U,S286
离轴角决定了截切区域
u^uG_^^,/
s#fmGe"8
规格:参数概述(12° x 46°光束)
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LN^8U
E;Hjw0M'k
$F%?l\7j
光束整形装置的光路图
B;Z^.3
y_&XF>k91
h:NXO'
由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。
]*h}sn=
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。
bW|y -GM
mTgn}rXk
反射光束整形系统的3D视图
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4#9-Z6kOk
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光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。
}+J@;:
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)。
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*ZGN!0/
详述案例
7A6sSfPUy
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模拟和结果
'1 $ ({{R
K=)R!e8
结果:3D系统光线扫描分析
NZ5~\k
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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file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd
]IV;>94[
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使用参数耦合来设置系统
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-c@ 5qe>
i#=X#_ +El
自由参数:
Se8y-AL6x>
反射镜1后y方向的光束半径
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反射镜2后的光束半径
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视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
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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。
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对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。
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.*blM1+6i/
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z:5ROlk0
自由参数:
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反射镜1后y方向的光束半径
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反射镜2后的光束半径
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视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量)
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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。
n0pe7/Ai
yangzi123
2021-11-11 18:30
学习学习
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