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    [原創(chuàng)]一個激光二極管光束轉(zhuǎn)換器 [復制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2019-07-31
    這節(jié)課將展示如何設(shè)計從一個激光二極管到一個圓形準直光束光學轉(zhuǎn)換器。我們從一個典型的激光二極管的規(guī)格開始,它在X方向和y方向上有不同的發(fā)散角,設(shè)計任務(wù)比較復雜。以下是我們的設(shè)計規(guī)格: _kef 0K6  
    Y方向的光束發(fā)散度: 8.5度 y%"{I7!A  
    X方向的光束發(fā)散度: 19 度 11 Q1AN  
    波長為0.403 um C0T;![/4A  
    我們將使用OBG命令,它需要高斯腰半徑作為參數(shù)。首先我們要把發(fā)散角轉(zhuǎn)換成半徑值。 Ni9/}bb  
    在用戶手冊的3.1.2節(jié)中,我們了解到該程序利用公式將光束半徑轉(zhuǎn)換為發(fā)散角DIV = WAV(p) M2 / π WAIST No slCx w$  
    WAIST = WAV(p) M2 / π DIV No      從這里我們得到了y方向的GWR = 0.0008644和x方向的GWR =0.0003868。現(xiàn)在我們創(chuàng)建RLE文件。在EE編輯器中鍵入RLE文件ID LASER DIODE BEAM CONVERTER UNI MMWA1 .403OBG 0.0008644 1 .00038681 TH 202END Cio 1E-4  
    然后運行這個宏,你會得到一個結(jié)構(gòu)簡單初始結(jié)構(gòu)
    -_=nDH  
    很容易看出光束在X方向上與在Y方向上的差異:      SYNOPSYS    AI>BEAMID LASER    DIODE BEAM CONVERTER    2434    21-JUL-1813:43:50GAUSSIAN BEAM ANALYSISSURF    BEAM RADIUS    WAIST LOCATION    WAIST RADIUS    DIVERGENCE1    8.6440000E-04 -3.8714234E-16    8.6440000E-04    0.1484022    2.968045    -20.000000    8.6440000E-04    0.148402SYNOPSYS AI>XBEAMID LASER DIODE BEAM CONVERTER    2434    21-JUL-18 13:43:52GAUSSIAN BEAM ANALYSISSURF    BEAM RADIUS    WAIST LOCATION    WAIST RADIUS    DIVERGENCEBEAM    ANALYSIS IS IN THE X-Z PLANE1    3.8680000E-04 -6.0536896E-16    3.8680000E-04    0.3316412    6.632828    -20.000000    3.8680000E-04    0.331641SYNOPSYS AI> f,U.7E  
    曲面2上的GBR在Y方向上比在x方向上小得多,我們的第一個任務(wù)是把這個差異消除掉。我們需要在光束的中心插入一個透鏡。在工作表中,制作一個檢查點,然后單擊WS工具欄中的Insert Element按鈕。然后點擊PAD顯示器靠近中心的位置,程序?qū)⒃谠撐恢锰砑右粋鏡片。
    <sb~ ^B  
    我們來看看光束輸出的形狀。輸入MPE,選擇旋轉(zhuǎn)透視選項,并在光束邊緣顯示一個圓形圖案,用紅色表示。然后單擊執(zhí)行。
    I9|mG'  
    旋轉(zhuǎn)顯示器,你會看到X軸上的光束比Y軸上的光束要大得多。
    f\|w '  
    糾正這個問題,需要在表面3上添加一個圓柱體透鏡。在WS中,選擇該曲面,單擊曲率對話框按鈕,然后選擇Toric或柱面按鈕,并給出Y-Z半徑10毫米和X-Z半徑0。單擊OK按鈕并關(guān)閉對話框。
    o_izl \  
    現(xiàn)在我們在表面3上有一個圓柱體,但是我們必須調(diào)整它的參數(shù),使表面4上的光束半徑在X方向和y方向上相同。 3#3n!(  
    創(chuàng)建一個新的宏。我們不希望光束太陡,所以我們要求鏡片厚度由3毫米增加到33毫米。宏如下:      PANTVY 2 RADVY 3 RADVY 3 TH ENDAANTM 33 1 A TH 3M 7 1 A P YA 0 0 1 0 4M 7 1 A P XA 0 1 0 0 4 ENDSNAP SYNO 10 I fK,b*%  
    運行這個宏之后,將創(chuàng)建一個新的RPER繪圖。光束在位置4確實是圓形的。
    B6MB48#0gs  
    但它還沒有像我們希望的那樣進行準直。在WS末尾添加另一個鏡片。
    |mZxfI  
    我們將在曲面5上,使用非旋轉(zhuǎn)對稱的kinoform曲面,形狀為USS 25。創(chuàng)建一個檢查點,在WS中選擇該曲面,然后再次打開曲率對話框。USS選項如下 Wf+cDpK  
    如下灰面上的箭頭所示,你必須從一個平坦的表面開始改變一個USS形狀。點擊平面按鈕,然后點擊USS按鈕。當一個新的對話框打開時,選擇類型25 Extended DOE,并單擊OK和Close按鈕。
    .]8ZwAs=&  
    我們希望輸出的光束是準直的,添加曲面 7,并使系統(tǒng)無焦。 Cjn#00  
    建立一個新的MACro      PANTVY 2 RDVY 3 RDVY 4 RDVY 3 THVY 5 G 16VY 5 G 17VY 5 G 18VY 5 G 19VY 5 G 20VY 5 G 21VY 5 G 24VY 5 G 25VY 5 G 26VY 5 G 27VY 5 G 28VY 5 G 29VY 5 G 32VY 5 G 33VY 5 G 34VY 5 G 35VY 5 G 36VY 5 G 37END AANTM 0 10 A P HH 0 0 1 0 5M 7.0 1 A P YA 0 0 1 0 5M 7.0 1 A P XA 0 1 0 0 5GNR 0 .1 9 PGNO 0 .1 9 P ENDSNAP SYNO 22 8I