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應用示例簡述
1. 系統詳細內容
光源
— 具有發散角的紅外激光二極管
組件
— 折射準直系統并用非球面透鏡進行聚焦
探測器
— 點列圖
— 波前差
— 聚焦區域的1維和2維光場研究
— 光束參數
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
— 參數運行文件
— 光束參數探測器
得到不同的信息/演示結果，如
— 透鏡像差
— 光束質量：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
應用示例詳細內容
系統參數
1. 應用實例的內容
BDS.0001，BDS.0002以及BDS.0003主要關于一個折射型光束傳輸系統。
在該示例中是闡述了對一個非球面目錄中透鏡聚焦區域的研究
在BDS.0003 一個雙膠合透鏡用于光束聚焦。
2. 仿真任務
3. 規格：非準直入射激光束
4. 規格：準直透鏡和后續光線
5. 規格：非球面透鏡
6. 初始透鏡(目錄&網站)
“LightTrans Defined”的VirtualLab元件目錄中包含Asphericon 公司的透鏡。
此外，Asphericon 公司也在其網站提供了VirtualLab文件。
應用示例詳細內容
仿真&結果
1. 光線追跡和傳統場追跡設置
為了對聚焦區域詳細研究，采用光線追跡和傳統場追跡。
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行參數運行評估。
2. 通過光線追跡尋找焦點位置
3. 光線追跡：優化工作距離
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進行評估。
例如
我們查看光強和位相值。
我們應用光束參數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. 聚焦區域內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
— 參數運行文件
— 光束參數探測器
得到不同的信息/演示結果，如
— 透鏡像差
— 光束質量：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。
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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的更多細節
啟動視頻
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