VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估

摘要

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖1           

F-Theta透鏡通常用于基于掃描式的激光材料加工系統。使用這種透鏡,聚焦光斑沿目標平面的位移與透鏡焦距和掃描角度的乘積成正比。然而,不存在完美的F-Theta系統,因此在任何給定的系統中,偏離理想行為的偏差都是可以預期的。借助快速物理光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion中的掃描源,通過測量不同角度下實際光斑位置與期望值之間的偏差,分析了給定F-Theta透鏡的性能。 

建模任務

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖2

系統構建塊-掃描源                                  

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖3

How to Set Up a Scanning Source                          

系統構建塊-透鏡系統組件                                 

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖4

系統構建塊-參數耦合

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖5  

Coupling of Parameters in VirtualLab Fusion   

系統構建塊-失真分析儀

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖6    

實際焦點位置與參考焦點位置之間的偏差表明了F-Theta透鏡的性能。這些信息可以使用Distortion Analyzer計算。

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖7

雖然實際焦點點位置將由模擬計算,但參考焦點點位置可以指定為角度本身或其切線上的線性。                                  

通用探測器和探測器附加組件                        

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖8

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖9

Universal Detector允許用戶評估探測器接收到的光場,并通過使用所謂的附加組件計算各種物理量。附加組件可以相互提供信息(即,它們可以嵌套);在我們的例子中,我們使用場數據來計算輻射能密度,然后使用該數據上的另一個附加項來獲得場大小(FWHM)。更多資料見: 

Universal Detector                                      

總結-組件… 

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖10

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖11

系統觀感

通過系統:三維可視化,不同FoV模式可以通過顏色編碼來區分。此外,可以檢查場的軌跡,以便將探測器放置在正確的位置。

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖12 

性能評估-點位偏差

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖13性能評估-光斑直徑測量

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖14

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖15

此外,該結果可用于更深入地分析由F-theta系統產生的斑點。例如,對光斑大小的檢查顯示,對于更高的輸入角度,單個焦點變得越來越橢圓形。

VirtualLab Fusion技術

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖16文件信息

VirtualLab Fusion:F-Theta掃描透鏡的性能評估的圖17 

進一步閱讀

? Performance Analysis of Laser Scanning System

? How to Set Up a Scanning Source

? Coupling of Parameters in VirtualLab Fusion

? 3D Visualization of the Optical System

? Universal Detector 

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