這節(jié)課將展示如何設(shè)計(jì)從一個(gè)
激光二極管到一個(gè)圓形準(zhǔn)直
光束的
光學(xué)轉(zhuǎn)換器。我們從一個(gè)典型的激光二極管的規(guī)格開(kāi)始,它在X方向和y方向上有不同的發(fā)散角,設(shè)計(jì)任務(wù)比較復(fù)雜。以下是我們的設(shè)計(jì)規(guī)格:
7yQw$zG,Iz Y方向的光束發(fā)散度: 8.5度
<DZ$"t X方向的光束發(fā)散度: 19 度
G^Va$ike 波長(zhǎng)為0.403 um
GK=b 我們將使用OBG命令,它需要高斯腰半徑作為
參數(shù)。首先我們要把發(fā)散角轉(zhuǎn)換成半徑值。
U:0Ma6< 在用戶(hù)手冊(cè)的3.1.2節(jié)中,我們了解到該程序利用公式將光束半徑轉(zhuǎn)換為發(fā)散角DIV = WAV(p) M2 / π WAIST No
g.pR4Mf=Z WAIST = WAV(p) M2 / π DIV No 從這里我們得到了y方向的GWR = 0.0008644和x方向的GWR =0.0003868。現(xiàn)在我們創(chuàng)建RLE文件。在EE編輯器中鍵入RLE文件ID LASER DIODE BEAM CONVERTER UNI MMWA1 .403OBG 0.0008644 1 .00038681 TH 202END
h+ <Jv 然后運(yùn)行這個(gè)宏,你會(huì)得到一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單初始結(jié)構(gòu)
L;-V Yo# 很容易看出光束在X方向上與在Y方向上的差異: SYNOPSYS AI>BEAMID LASER DIODE BEAM CONVERTER 2434 21-JUL-1813:43:50GAUSSIAN BEAM ANALYSISSURF BEAM RADIUS WAIST LOCATION WAIST RADIUS DIVERGENCE1 8.6440000E-04 -3.8714234E-16 8.6440000E-04 0.1484022 2.968045 -20.000000 8.6440000E-04 0.148402SYNOPSYS AI>XBEAMID LASER DIODE BEAM CONVERTER 2434 21-JUL-18 13:43:52GAUSSIAN BEAM ANALYSISSURF BEAM RADIUS WAIST LOCATION WAIST RADIUS DIVERGENCEBEAM ANALYSIS IS IN THE X-Z PLANE1 3.8680000E-04 -6.0536896E-16 3.8680000E-04 0.3316412 6.632828 -20.000000 3.8680000E-04 0.331641SYNOPSYS AI>
m "96%sB 曲面2上的GBR在Y方向上比在x方向上小得多,我們的第一個(gè)任務(wù)是把這個(gè)差異消除掉。我們需要在光束的中心插入一個(gè)
透鏡。在工作表中,制作一個(gè)檢查點(diǎn),然后單擊WS工具欄中的Insert Element按鈕

。然后點(diǎn)擊PAD顯示器靠近中心的位置,程序?qū)⒃谠撐恢锰砑右粋(gè)
鏡片。
}<^QW't_Y 我們來(lái)看看光束輸出的形狀。輸入MPE,選擇旋轉(zhuǎn)透視選項(xiàng),并在光束邊緣顯示一個(gè)圓形圖案,用紅色表示。然后單擊執(zhí)行。
..7"<"uH 旋轉(zhuǎn)顯示器,你會(huì)看到X軸上的光束比Y軸上的光束要大得多。
8j)*T9 糾正這個(gè)問(wèn)題,需要在表面3上添加一個(gè)圓柱體透鏡。在WS中,選擇該曲面,單擊曲率對(duì)話框按鈕

,然后選擇Toric或柱面按鈕,并給出Y-Z半徑10毫米和X-Z半徑0。單擊OK按鈕并關(guān)閉對(duì)話框。
H[RX~Xk2E 現(xiàn)在我們?cè)诒砻?上有一個(gè)圓柱體,但是我們必須調(diào)整它的參數(shù),使表面4上的光束半徑在X方向和y方向上相同。
$!$,cKPl5 創(chuàng)建一個(gè)新的宏。我們不希望光束太陡,所以我們要求鏡片厚度由3毫米增加到33毫米。宏如下: PANTVY 2 RADVY 3 RADVY 3 TH ENDAANTM 33 1 A TH 3M 7 1 A P YA 0 0 1 0 4M 7 1 A P XA 0 1 0 0 4 ENDSNAP SYNO 10
:%>)S 運(yùn)行這個(gè)宏之后,將創(chuàng)建一個(gè)新的RPER繪圖。光束在位置4確實(shí)是圓形的。
K3k{q90
但它還沒(méi)有像我們希望的那樣進(jìn)行準(zhǔn)直。在WS末尾添加另一個(gè)鏡片。
A(*c|Aj9 我們將在曲面5上,使用非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的kinoform曲面,形狀為USS 25。創(chuàng)建一個(gè)檢查點(diǎn),在WS中選擇該曲面,然后再次打開(kāi)曲率對(duì)話框。USS選項(xiàng)如下
F:og
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