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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) ]7XkijNb 8`L#1ybMO 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 =j'J
!M 2uJNc!& 0)6i~Mg lY fg>B 简述案例 (<d&BV- "
l0:e=q2Ax 系统详情 cuV8#:
i 光源 Q`@$j,v - 强象散VIS激光二极管 avHD'zU}N 元件 %v`-uAy: - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) A4 A6F< - 具有高斯振幅调制的光阑 &6,Yjs:T m 探测器 )JY_eG&2Dx - 光线可视化(3D显示) q{9X.-]} - 波前差探测 %ojR?=ON - 场分布和相位计算 LEn=dU - 光束参数(M2值,发散角) z'\}/k+ 模拟/设计 .%J?T5D - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 4mM2C`I - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): ; mo\ yW1 分析和优化整形光束质量 iXG>j.w{79 元件方向的蒙特卡洛公差分析 @sgT[P*ut O yH!V&w 系统说明 <*r<+S WFeMr%Zqh>
q563,s 模拟和设计结果 ;Xd\$)n _;J9q}X
e>vUkP y 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 4xAlaOw5M +/b4@B7
f5=t*9_-[
{Hp}F!X$ B0 oY]r6 总结 QIMv9; <Z_wDK/UR 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 <zDw&s2 1.模拟 |B{$URu 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Fzld0p9= 2.评估 X%9xuc 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 DKVt8/vq 3.优化 ap'kxOf"1 利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 9+is?Pj 4.分析 ?k:])^G5 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 "!6 B5Oz 4 _U,-%/ 对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 MZP><Je& 1=q?#PQ 详述案例 M%5$-;6~_ mZ5K hPvf8 系统参数 +/>YH-P= zloaU 案例的内容和目标 H+#wj|,+\ u$%#5_k 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 b
gc<)= Tx!m6B`Y
_6-/S!7Y\ 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 :D+SY 之后,研究并优化整形光束的质量。 ^n45N&916 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 kz VI: 9hs{uxwuEE 模拟任务:反射光束整形设置 ='bmjXu 引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 *ckrn>E{h bq6{ty"
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ot+~|Dl 6% y) 规格:像散激光光束 "0 PN uF3p1by 由激光二极管发出的强像散高斯光束 5B.??;xtaV 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ])wMUJWg2 y0&HXX#\
9]F&Fz/G yg[;
XsN#<"f;i 8}#Lo9:,d 规格:柱形抛物面反射镜 S5
nw muX4 Y1M_ 有抛物面曲率的圆柱镜 E)_!Hi0<s 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 yoY)6cn@ 曲率半径等于焦距的两倍 iCSM1W3 3Q~&xNf Nt^&YE7d: 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) =i5:*J |AfQ_iT6c 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ?.A/E?Oc 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) /~rO2]rZ@ 离轴角决定了截切区域 dDn4nwH U?^|>cMr 规格:参数概述(12° x 46°光束) i |^`gly y{?jr$js<
=XBXSW8)DJ g5 |\G%dOt 光束整形装置的光路图 %+!9 I2lZ>3X{
WblV`"~e 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 %dU'$) 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 %y\7
Y*}>tD; 反射光束整形系统的3D视图 Lm{ o=v
(dipKs?K
:*+BBC rtF6Lg 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 h> %JG'DV 绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 5a_!& ;<@O^_+ 详述案例 %R"/`N9R, #R PB;#{ 模拟和结果 *3
8Y;{ 4 GO3YXO33 结果:3D系统光线扫描分析 ZWW8Hr 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 Msu2OF *x 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 =pOY+S| 4KSN;G file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ^k<$N p2vUt 使用参数耦合来设置系统 9k^=m)yS' gq1Y]t|4F @VS5Mg8 自由参数: a&VJYAB 反射镜1后y方向的光束半径 HU+H0S~g 反射镜2后的光束半径 J+gsmP-_ 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) Ru aJ9O 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。 +5mkMZ 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 |+~2sbM 64X#:t+
#R~NR8(z :|Nbk58 L5uI31
es FL<T =F[,-B~ 自由参数: 2`U&,,-Mf 反射镜1后y方向的光束半径 u.Yb#? 反射镜2后的光束半径 1AV1W_" 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 6lAo`S\)eX 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。 A3pQ?d[
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