應用示例簡述
 

1. 系統說明
 

? 光源

— 發散的紅外激光二極管
 

? 組件

— 通過折射透鏡系統對發散的二極管激光光源進行準直
 

? 探測器

? 建模/設計

— 光線追跡：掌握系統性能并進行波前差計算

— 場追跡：激光剪切對光束質量的影響

 

2. 系統說明

3. 建模&設計結果

4. 總結

對于一個具有發散角的而激光激光器準直系統的性能研究，可通過：

第一步 光線追跡評價以計算波前差

 

 

 

第二步 場追跡評價來檢查光束剪切產生的衍射效應以及對光束質量產生的影響

 

應用示例詳細內容
 

系統參數
 

1. 應用實例的內容
 

? BDS.0001，BDS.0002以及BDS.0003主要是關于一個折射型光束傳輸系統。

? 在該示例中分析了一個準直透鏡系統。尤其對準直光學系統在孔徑處的光束切趾的影響進行了研究

? BDS.0002和BDS.0003 探究的是光的聚焦。

2. 參數：非準直入射激光束

3. 參數：準直物鏡概述

應用示例詳細內容
 

仿真&結果
 

1. 光線追擊仿真起始點

2. 光線追跡：激光束仿真

3. 利用光線追跡進行第一次系統評估

4. 光線追跡：2D方向點列圖

? VirtualLab可以為點列圖提供不同的顯示選項。

? 如，具有確定矢量方向光線的相鄰的X和Y分量(Sx,Sy)。

? 小尺寸比例說明Sz分量近似于1，因此所有光線準直性非常好。

5. 光線追跡：波前差檢測

? 專用的波前誤差檢測器可以讓你看到正比于為相差的所具有的光程差。

? 此外，探測器輸出的波前差RMS值為：～0.03λ

? 這也證明了準直的成功性。

6. 場追跡：激光束仿真

7. 場追跡：光強分布

? 通過完全電磁場追跡，你可以對光強分布進行評估。

? 以偽彩色(逆彩虹)顯示相振幅的平方值和在一個一維橫截面顯示(沿X軸)。

? 此外，VirtualLab可以計算全部場功率一定比率區域的位置。如，被準直99%的能量位于3.1mmx4.8mm的特定區域

8. 場追跡：位相分布

? 通常，光的位相值以2π模式在VirtualLab中顯示

? 由于智能采樣，VirtualLab能夠解析地存儲相位部分（球面相位因子）。

? 1 d和2 d評估證明最后的相位(包括球面位相因子)僅僅顯示了很小的調制,因此,波前幾乎是平面的。

→準直非常好

9. 場追跡：光束參數探測器結果

? VirtualLab提供了多種數值探測器。

? 利用光束參數檢測器獲得左圖的結果,其評估是基于第二動量法。

? 結果中的小發散角同樣說明了光束的高準直性。

? 由于光束切趾，光束質量(M2)微量減小。由于激光光束具有發散性，M2在X和Y方向上有不同的減小量。

10. 總結
 

對于一個具有發散角的激光激光器準直系統的性能研究，可同過：
 

第一步 光線追跡評價以計算波前差

 

 

 

第二步 場追跡評價以檢查光束剪切產生的衍射效率以及對光束質量產生的影響

 

11. 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：
 

? 啟動視頻
 

— 光路圖介紹

— 參數運行介紹