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    [技術]非球面后焦點的研究 [復制鏈接]

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    應用示例簡述

    1. 系統(tǒng)詳細內(nèi)容

    光源

    — 具有發(fā)散角的紅外激光二極管

     組件

    — 折射準直系統(tǒng)并用非球面透鏡進行聚焦

     探測器

    — 點列圖

    — 波前差

    — 聚焦區(qū)域的1維和2維光場研究

    光束參數(shù)

     建模/設計

    光線追跡:最初焦點位置檢測

    — 場追跡:包含衍射效應的高精度焦點研究

    2. 系統(tǒng)說明

    3. 建模及設計結果

    4. 其他VirtualLab 功能

    在該示例中,你可以受益于如下的功能:

     一個非球面透鏡的聚焦能力的分析

     確定焦點位置,通過:

    — 焦點尋找工具

    — 參數(shù)運行文件

    — 光束參數(shù)探測器

     得到不同的信息/演示結果,如

    — 透鏡像差

    — 光束質(zhì)量:光斑尺寸/形狀,M2值

    — 不同的2D&3D圖來說明聚焦改善

    5. 總結

    VirtualLab能夠:

     利用場追跡,高精度的確定焦點位置

     位置可通過一下兩步來確定:

    — 通過光線追跡快速尋找焦點

    — 利用場追跡對焦點進行高精度研究

    應用示例詳細內(nèi)容

    系統(tǒng)參數(shù)

    1. 應用實例的內(nèi)容

     BDS.0001,BDS.0002以及BDS.0003主要關于一個折射型光束傳輸系統(tǒng)。

     在該示例中是闡述了對一個非球面目錄中透鏡聚焦區(qū)域的研究

     在BDS.0003 一個雙膠合透鏡用于光束聚焦。

    2. 仿真任務

    3. 規(guī)格:非準直入射激光束

      

    4. 規(guī)格:準直透鏡和后續(xù)光線

    5. 規(guī)格:非球面透鏡

    6. 初始透鏡(目錄&網(wǎng)站)

    “LightTrans Defined”的VirtualLab元件目錄中包含Asphericon 公司的透鏡。

    此外,Asphericon 公司也在其網(wǎng)站提供了VirtualLab文件。

    應用示例詳細內(nèi)容

    仿真&結果

    1. 光線追跡和傳統(tǒng)場追跡設置

    為了對聚焦區(qū)域詳細研究,采用光線追跡和傳統(tǒng)場追跡。

     我們將檢查焦點附近處z方向不同位置處的光。

     系統(tǒng)未改變的部分無需多次重復仿真,因此可直接計算非球面后的點列圖和光場分布以便執(zhí)行參數(shù)運行評估。

    2. 通過光線追跡尋找焦點位置

    3. 光線追跡:優(yōu)化工作距離

    4. BFL=22.60mm的3D光線追跡分析

    5. 光線追跡:徑向均方根直徑評價

     在后工作距為22.56mm處的光線追跡得到最小徑向均方根直徑。

     在此距離下計算的徑向均方根直徑為5.55um

    下一步,將利用經(jīng)典場追跡設置進行評估。

    6. 場追跡:詳細分析

    場追跡仿真可對光場參數(shù)進行評估。

    例如

     我們查看光強和位相值。

     我們應用光束參數(shù)探測器用以更詳細的研究光束。

    對聚焦點研究最重要的是,場追跡可以分析衍射效應。

    通過分析假定焦平面附近不同z位置的光場,我們可以觀察聚焦光線的改善,并將光線追跡仿真結果與場追跡仿真結果進行對比。

    7. 光束半徑vs. 距透鏡距離

    8. 場追跡:波前差

     VirtualLab可以直接研究非球面透鏡后的位相,并忽略預期的球形位相值。 因此,僅保留剩余位相調(diào)制。

     其并不代表透鏡的像差。其是準直入射光所帶來的殘留最小像差。

    9. 距離22.60mm處聚焦點光強

    10. 聚焦區(qū)域內(nèi)1維場評估

      

    11. 其他VirtualLab 功能

    在該示例中,你可以受益于如下功能:

     一個非球面透鏡的聚焦能力的分析

     確定焦點位置,通過:

    — 焦點尋找工具

    — 參數(shù)運行文件

    — 光束參數(shù)探測器

     得到不同的信息/演示結果,如

    — 透鏡像差

    — 光束質(zhì)量:點尺寸/形狀,M2值

    — 不同的2D&3D圖說明聚焦改善。

    12. 總結

    VirtualLab能夠:

     利用場追跡,高精度的確定焦點位置

     位置確定可通過兩步:

    — 通過光線追跡快速焦點尋找。

    — 利用場追跡高精度焦點研究。

    擴展閱讀

    1. 擴展閱讀

    以下文件給出了如何在VirtualLab中設置和分析激光系統(tǒng)的更多細節(jié)

     啟動視頻

    光路圖介紹

    參數(shù)運行介紹

     
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