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2016-11-13 21:47 |
VirtualLab运用:反射光束整形系统
光束传输系统(BDS.0005 v1.0) d+7Dy3i|g= 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 m&6I@S2 KJ6:ZTbW HO8x:2m 简述案例 $olITe"$g KSl@V>!_ 系统详情 } q r
, 光源 -~=:tn)0 - 强象散VIS激光二极管 EK^["_*A 元件 URxy*) - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) 4,6nk.$yN - 具有高斯振幅调制的光阑 p~t5PU*( 探测器 IlP@a[:_ - 光线可视化(3D显示) nTXM/ - 波前差探测 ulY<4MN - 场分布和相位计算 'miY"L:| O - 光束参数(M2值,发散角) 'y:+w{I2o 模拟/设计 OD1>s6uA7 - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 eRwm>l"fVV - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): 7`t[|o 分析和优化整形光束质量 [yfi:|n1 元件方向的蒙特卡洛公差分析 U3ao:2zP ~]lVixr9 系统说明
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Vbpt?1: 模拟和设计结果 gPM<LO`;i A/U, |
gK"E4{y_@ 场(强度)分布 优化后 数值探测器结果 ;1woTAuD P<gr=&
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9^1.nE(R& ]$a,/Jt 总结 r081.< i_qR&X 实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ;K<W<v5m0N 1.模拟 M8'
GbF=1 使用光线追迹验证反射光束整形装置。 #1` lJ 2.评估 _0]{kB.$_ 应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Sg}]5Mn` 3.优化 Rd{#cW~ 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。 =^A/&[&31 4.分析 }CXL\,; 通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 $X:r&7t+Q[ h$y0>eMWs 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。 `$,
\B v %fRq!~ 详述案例 7|eD}=jy vT>ki0P_; 系统参数 6H_7M(f |LNAd:0 案例的内容和目标 /SDDCZ`;|c Z39I*-6F9W 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^u qu $x%VUms
s9-aPcA 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 .TTXg,8#D 之后,研究并优化整形光束的质量。 /_MEb42& 另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 R@)L@M)u; <rs"$JJV 模拟任务:反射光束整形设置 .U:D uyT 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。 ,5L[M&5 ?YO$NYwE
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\f7Aj> gM<*(=x' 规格:像散激光光束 /"M7YPX; [:!D.@h| 由激光二极管发出的强像散高斯光束 :b_R1ZV|
忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ]M;aVw<! ~ST7@-D0
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_g(4-\ _DK%-,Spu 规格:柱形抛物面反射镜 nUL8*#p- iYJzSVO 有抛物面曲率的圆柱镜 .l->O-= 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Q'~2,%3< 曲率半径等于焦距的两倍 6(`Bl$M9 W1
qE,%cx D`bH_1X 规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) qdFYf/y [o=v"s't) 对称抛物面镜区域用于光束的准直 PfI~`ke 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) 8W|qm;J98 离轴角决定了截切区域 |\OG9{q tC=`J%Ik 规格:参数概述(12° x 46°光束) 9Xg+$/ S"Dw8_y7}
P%6-W5< )PU?`yLTr 光束整形装置的光路图 vbeYe2;( _[,oP s:+
VHJ-v! 由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 os]P6TFFX? 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 Rmrv@.dr! 6Y|jK<n?H 反射光束整形系统的3D视图 .I@jt?6X g$\Z-!(
RQZ|:SvV {:VUu?5-t; 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 lkWID 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)。 KMxP%dV/= 'Lw4jq 详述案例 +@Oo)#V|. Khbkv 模拟和结果 wsyG~^> f*VBSg[` 结果:3D系统光线扫描分析 6O^'J~wiI 首先,应用光线追迹研究光通过光学系统。 $ePBw~yu 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 3%<Uq%pJ Xi]WDH \ file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd B*+3A!{s LCrE1Q%VP 使用参数耦合来设置系统 gxX0$\8o7 K; 7o+Xr 自由参数: Mt@P}4 反射镜1后y方向的光束半径 !H`Q^Xf} 反射镜2后的光束半径 qsjTo@A 视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) ^rI< | |