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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) ;=hl!CB @\Sa) 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 M9]O!{sq a<sEd p E@"+w,x) Kom$i<O?48 简述案例 5|xFY/% 1QE-[| 系统详情 dnNC
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siY 光源 {8Hrb^8! - 强象散VIS激光二极管 >
zh%CF$ 元件 ,Zzh. z::D - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) ;f[Ki$7 - 具有高斯振幅调制的光阑 B c*Rn3i@ 探测器 =]\,I' - 光线可视化(3D显示) ;:cU /{W - 波前差探测 nWbe=z&y8[ - 场分布和相位计算 3w
?)H - 光束参数(M2值,发散角) iYHD:cg)~ 模拟/设计 %H~q3|z - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 [xk1}D - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): C#p$YQf 分析和优化整形光束质量 HvK<>9 元件方向的蒙特卡洛公差分析 '%V ;oJ" kE,~NG9P 系统说明 !V Zl<| odny{ePAf Z5[ t/ 模拟和设计结果 B~lrd#qC xRP#}i:m
-#Yg B5 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 K`j#'`/KC W4QVWn %3 d vkA-9 7}%3Aw6]S %@G<B 总结 =:1f
0QF Io5-[d 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 =YB3^Z 1.模拟 oA"t`,3 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 EfcoJgX 2.评估 5(%+8<2 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 niFX8%<hP 3.优化 q3VE\&*^F 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。 -/B}XNW 4.分析 jkFS=eonK 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Mm:6+ ' ,a'r.HJH 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。 D+LeZBJ SvAz9>N4 详述案例 7X2g"2\Wm +yVz)
X 系统参数 #v=hiL 9vmH$ 案例的内容和目标 %QVX1\>] 1V+a;-? 在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 9&g//JlD ul?'kuYk
S@z$,}Yc`< 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 f/&Dy'OV7 之后,研究并优化整形光束的质量。 )T(xQ2&r4 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 x5WFPY$wM Gz+Bk5#{ 模拟任务:反射光束整形设置 p=coOWOQ 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。 AJiEyAC!)5 `]FA} wC *,%H1)Tj} eq<xO28z a,#f%#J\
ZQD_w#0j 规格:像散激光光束 ^a[7qX_B [ j?n}D@L 由激光二极管发出的强像散高斯光束 mSY;hJi 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 y"]?TEd 6$4G&'J t*.O >$[ PM=Q\0 {<\nl#}5S 9Y&n$svB 规格:柱形抛物面反射镜 gLsl/G \'q-Xr'}M 有抛物面曲率的圆柱镜 *%:p01&+ 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 - A
x$ Y 曲率半径等于焦距的两倍 AZ(["kh[ z;zyk _ ;O$ot\5 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) \wCj$-;Jt <?yAIhgN* 对称抛物面镜区域用于光束的准直 TKx.`Cf
m 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) +6B(LPxgP 离轴角决定了截切区域 Cl7IP<. 0F8y8s 规格:参数概述(12° x 46°光束) (Q o D(Pd?iQIO c+f~>AaI xlp^XT6# 光束整形装置的光路图 O"<D0xzF? _"&b%!
>to NGGU=~ 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 N$aLCX 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 beRpA; .5 p"o-:D 反射光束整形系统的3D视图 B# |w}hj t4GG@` 5n"b$hMF [c+[t3dz 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Y/2@PzA| 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)。 :7KcD\fCj :XxsD D 详述案例 =5l7{i*` &?"(al? 模拟和结果 fJBp,{0 -8- 结果:3D系统光线扫描分析 3 q^3znt 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 |>5NH'agV 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 iBVV5 f y))d[1E file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 3lcd:= )[|TxXz
d 使用参数耦合来设置系统 7;:R\d6iL ^q-]."W]t~ dT4?8: 自由参数: 'h53:?~ 反射镜1后y方向的光束半径 %D< =6suW 反射镜2后的光束半径 1//d68*" 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) yDg`9q.ckm 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。 [G>8N5@* 对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 WPs6)8 FloCR=^H : KhAf2A ~~!iDF\ )D\!#<#h HJ?p,V q5_ w[}5qAI5*f 自由参数: Q '/v-bd?o 反射镜1后y方向的光束半径 4/vQ/>c2j 反射镜2后的光束半径 ]&w8"q 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) _LU]5$\b 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。 pKJ0+mN#"
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