通过使用锥透镜对生成贝塞尔光束以优化焦斑大小和焦深(中)
详述案例系统参数
案例内容
这个应用案例演示了通过锥透镜对生成“非衍射”(“non-diffractive”)贝塞尔光束以减小焦斑尺寸并增加焦深。
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模拟任务
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规格:非准直输入激光光束
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与BDS.0001类似
单模红外二极管激光器光源
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规格:准直透镜和之后的光
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BDS.0001中的透镜
其后的光束参数
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规格:锥透镜对
锥透镜对由两个相同的锥透镜组成。
张角通常是定义为逆时针。
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第二个锥透镜沿光轴放置,并平行于第一个锥透镜,两者的相对距离为20.3672mm。张角为+20°。因此锥透镜对起到类似一个1.0扩束起的作用。
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规格:非球面聚焦透镜
从目录的非球面标签下选择一个平凸非球面透镜。
模型:ALL12-25-S-U(A12-25LPX)
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在BDS.0002中,当波长为1064nm的时候,其后焦距为22.576mm
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详述案例
模拟&结果
光线追迹:分析光束焦点
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file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_01_RayTracing.lpd
场追迹:计算衍射区中的场
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几何场追迹+(GFT+)引擎在焦区域以为计算光的传输是准确的。
实际上,由于几何方法在衍射区域是无效的,则当光束传输受衍射效应影响的时候,必须停止使用GEF+。而在受衍射影响的位置(场重构处)需要使用一种更合适的传输技术。
使用经典场追迹技术可以将此处的重建光场传播到焦区域(=衍射区)。
file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_02_GFT+.lpd
场追迹:计算重建平面上的场
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为了计算衍射区内的场,在离非球面18.5mm处,即几何区域的终结处,使用了几何场追迹虚拟屏探测器。
光作用于锥透镜的非连续性顶点会干扰了场数值的重构,因此必须使用一个光阑阻止此效应。
file: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_02_GFT+.lpd
使用场追迹计算衍射区域的光传输
通过经典场追迹,运用获得的重构场以计算衍射区域的光场分布。
为了实现此目的,生成一个新的LPD,以将重构场放置在存储场元件(Stored Field Component)中。
然后可以添加各种元件,如光学组件或探测器,经典场追迹为场提供了更准确的评价。
此LPD可以用于优化和使用自动化工具,例如参数运行(Parameter Run),通过改变到探测器距离来研究光束焦区域。
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file: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_03_FieldInFocalRegionCFT.lpd
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