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通过使用锥透镜对生成贝塞尔光束以优化焦斑大小和焦深
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infotek
2023-03-30 08:39
通过使用锥透镜对生成贝塞尔光束以优化焦斑大小和焦深
光束传输系统(BDS.0004 v1.0)
j0 w@ \gO<
ikb77?.
简述案例
=EU;%f
x5rLGt
光源
h`( VMf'#
u:B=lZ[
- 像散光红外激光二极管
YN7`18u
元件
AsvH@\\
- 用于准直光束的折射透镜系统
tZFpxyF
- 生成贝塞尔光束的锥透镜
Y]5MM:mI
- 聚焦非球面透镜
<Q`3;ca^
探测器
>;VZB/d
- 点列图
2]FRIy d
- 聚焦区域的1D和2D研究
9}tl@
- 焦深(DOF)
fr$6&HDZ9
- 光束参数
~&+ a.@T
模拟/设计
6Ypc]ym=J
- 光线追迹:初始焦点位置探测
p _3xW{I
- 场追迹:计算贝塞尔光束实际的形状和焦深
z+CX$.Z
17 0r 5
系统描述
;:>q;%
3-kL0Q["
iM9^.
模拟&设计结果
DF gM7if
H<P d&
X\i;j!;d
其他VirtualLab Fusion特征
@ `mke4>_
Xs'qwL~{`
在此案例中,你将受益于以下所选的特性:
o|#F@L3i
焦区域分析:
Cb.M
- 剖面线分析器
$M+'jjnP
- 参数运行文件
+Yc@<$4
- HWxM探测器
N.ZuSkRM
得到不同有益的信息/说明性的结果等
}7P[%(T5
- 光束质量:光束尺寸和形状
L=M'QJl9
- 焦深
]mgpd}Y
- 不同2D和3D图样,显示了光束沿着光轴在焦区域传播
Q:T9&_|
|`V=hqe{
总结
%Y5F@=>&
S2W@;XvV
gr{*wYL
在这个例子中,它表明了如何通过一对锥透镜来减小焦斑尺寸以及增加焦深,。
NA`8 ^PZ
分析贝塞尔光束在焦区域的传播。
{Ve`VV5E
VirtualLab 能够进行对特殊的元件,如锥透镜生成的光束,能够进行物理光学,如光束的轮廓和聚焦分析。
#JXXq%4 @
J8Vzf$t};
{K?e6-N(z
?8U]UM6Tu4
详述案例
bw+IH-b
z^WY5~?
系统参数
Kxz|0l
D0TFC3.k}
案例内容
Mm9*$g!R
5@I/+D
这个应用案例演示了通过锥透镜对生成“非衍射”(“non-diffractive”)贝塞尔光束以减小焦斑尺寸并增加焦深。
>g@@ yR,
sBqOcy
模拟任务
$+Z2q<UT
gkKNOus
GMoz$c6n_
TqOH(={
#TH(:I=[
规格:非准直输入激光光束
t)~$p#NS
R\/tKZJjb
P_75-0G
与BDS.0001类似
2 &_>2"=<@
单模红外二极管激光器光源
@e$EwCV,
"QD>:G;u
?|!m
规格:准直透镜和之后的光
l m(mY$B*_
}qZ^S9
BDS.0001中的透镜
JLjs`oqh
其后的光束参数
C',uY7}<
>RpMw!NT
规格:锥透镜对
2+g'ul`
\$F#bIjC
锥透镜对由两个相同的锥透镜组成。
*O)i)["
张角通常是定义为逆时针。
UQ@szE
<p2\;\?4z
_g,_G
第二个锥透镜沿光轴放置,并平行于第一个锥透镜,两者的相对距离为20.3672mm。张角为+20°。因此锥透镜对起到类似一个1.0扩束起的作用。
c>+68<H
*Ue#Sade
>*n4j:
x {Dw?6TP
规格:非球面聚焦透镜
M 8(w+h{
从目录的非球面标签下选择一个平凸非球面透镜。
zvdIwV&oT
模型:ALL12-25-S-U(A12-25LPX)
Q|2*V1"r<2
:1@jl2,
]6O(r)k
在BDS.0002中,当波长为1064nm的时候,其后焦距为22.576mm
1Y~'U =9
kV!1k<f
C#3&,G W
X;#Ni}af
详述案例
;z+}|>!
: Cli8#
模拟&结果
A6
,\d03wha
光线追迹:分析光束焦点
Y@T$O<*
:7(d6gEL
file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_01_RayTracing.lpd
/ZH* t \
%e|UA-(
场追迹:计算衍射区中的场
Be<bBKQb
(|3?wX'2U
0 wDhX
几何场追迹+(GFT+)引擎在焦区域以为计算光的传输是准确的。
iQLP~Z>,T
实际上,由于几何方法在衍射区域是无效的,则当光束传输受衍射效应影响的时候,必须停止使用GEF+。而在受衍射影响的位置(场重构处)需要使用一种更合适的传输技术。
cFuQ>xR1
使用经典场追迹技术可以将此处的重建光场传播到焦区域(=衍射区)。
")nKFs5
file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_02_GFT+.lpd
PGVP0H+RV
lEb H4 g
场追迹:计算重建平面上的场
Rd5pLrr[0)
AgUjC
mGoC8t}iP
为了计算衍射区内的场,在离非球面18.5mm处,即几何区域的终结处,使用了几何场追迹虚拟屏探测器。
lh!8u<yv*
光作用于锥透镜的非连续性顶点会干扰了场数值的重构,因此必须使用一个光阑阻止此效应。
O-P`HKr
file: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_02_GFT+.lpd
*/$] kE
5-S-r9
使用场追迹计算衍射区域的光传输
{>TAnb?n
u^x<xw6f
1W}k>t8?h'
通过经典场追迹,运用获得的重构场以计算衍射区域的光场分布。
j)juvat
为了实现此目的,生成一个新的LPD,以将重构场放置在存储场元件(Stored Field Component)中。
wWq-zGH|&