-
UID:313513
-
- 注冊時(shí)間2018-11-29
- 最后登錄2025-08-01
- 在線時(shí)間161小時(shí)
-
-
訪問TA的空間加好友用道具
|
概要 O+x!Bg7 >Y@H4LF;1x 本文展示了如何設(shè)計(jì)光束整形器將激光器產(chǎn)生的高斯分布的光轉(zhuǎn)換為平頂分布的光輸出。(聯(lián)系我們獲取文章附件) b^vQpiz tw)mepwB 介紹 }3WxZv]I} LCV(,lu 光束整形光學(xué)元件可以將入射光的光強(qiáng)分布轉(zhuǎn)換為其他特定的分布輸出。最常見的例子就是將激光器產(chǎn)生的高斯分布的光轉(zhuǎn)換為平頂(Top-Hat)分布的光輸出。在評價(jià)函數(shù)中使用幾何光線來優(yōu)化透鏡的矢高是一個(gè)很有效的方法。在這一方法中,我們將計(jì)算給定輸入光分布時(shí),輸出面應(yīng)有的結(jié)果,并通過幾何光線目標(biāo)的形式輸入到評價(jià)函數(shù)編輯器中。下表顯示的是這樣一個(gè)光束整形系統(tǒng),其輸入光為束腰為W的高斯光,輸出光為平頂半徑為K的平頂光。 m+z&Q 6[AL|d
DK 4 s9LB nQ3A~ () 首先,對于已知光束在坐標(biāo)X處的圈入能量為A,我們需要分析確定當(dāng)輸出光的輻射距離S為多少時(shí)可以保證輸出光圈入能量B和輸入光的相同。 o}p n0KO, R[+<^s}p/ 處理分析 -M#Wt`6A <b*DQ:N 對于能量的 1/e2 處束腰為W的輸入高斯光,我們想要的輸出光的輪廓是一個(gè)在半徑 K 內(nèi)均保持均一最大值的分布。其中輸入光的輻照度分布為 Pexp{-(2R2/W2)},輸出光的輻照度分布為最大值為H、半徑為K的階躍函數(shù)。 )NT*bLRPQ sU^1wB
Rj ~v6D#@%A j3ls3H& b"
[|:F>P k4zZ7H VuZr:-K/ E2+`4g@{8< 現(xiàn)在我們可以計(jì)算對于任意輸入光坐標(biāo) X 處的輸出光的坐標(biāo) S。我們可以在評價(jià)函數(shù)編輯器中使用操作數(shù) REAY 來確定一組輸入光線的坐標(biāo)對應(yīng)的輸出光線的坐標(biāo)結(jié)果。在操作數(shù) REAY 中,我們首先要確定輸入坐標(biāo)的歸一化半徑及其在像面上對應(yīng)的點(diǎn)。相比繁瑣的手動(dòng)輸入操作數(shù),我們可以使用一段 ZPL 宏程序來自動(dòng)生成評價(jià)函數(shù)并優(yōu)化透鏡。 MomwX \a3+rNdj W[r>.7>?h ?:9"X$XR 請將示例文件中的宏程序 Beam Homogenizer.ZPL 拷貝到你的 Zemax 宏程序目錄下({Zemax}/Macro folder)。 sV*H`N')S $<[79al# 優(yōu)化 }c:M^Ff _DEjF)S 打開附件中的鏡頭文件 Beam_Homogenizer.ZMX。示例系統(tǒng)為一個(gè)前表面為偶次非球面面型的平凸透鏡。優(yōu)化變量為曲率、圓錐系數(shù)和偶次非球面的系數(shù)。系統(tǒng)工作波長為0.623μm(HeNe),玻璃材料為 N-BK7。 m.0*NW [mueZQyI?0 ;-Aa|aT! b%c9oR's^ 在主菜單中,點(diǎn)擊 Macros/Beam Homogenizer。在執(zhí)行完宏程序后,草圖窗口應(yīng)如下所示: >=w)x,0yX fI|$K)K dqcL]e |JsZJ9W+J 需要注意的是,輸入光的切趾為高斯型但輸出光為均勻分布。在像面上每條光線的間隔幾乎是一致的,這說明像面上的輻照度分布應(yīng)該非常接近理想的平頂分布。 ]hV*r@d &uVnZ@o42 幾何圖像分析 M869MDo AbOf6%Env 幾何圖像分析(分析-擴(kuò)展圖像分析-幾何圖像分析)可以提供表面1上的高斯分布和像面上的平頂分布。 M
D#jj3y F((4U"
x.4m|f0; tX~w{|k 如果我們將在幾何圖像分析的設(shè)置中的光線數(shù)量提高至 500000 根并將像素?cái)?shù)量設(shè)為 200,我們會(huì)得到更好信噪比的結(jié)果(如下所示)。 EKN~H$. |k9
新乡县|
黄山市|
磐石市|
惠安县|
囊谦县|
三穗县|
盐山县|
神池县|
宜阳县|
西乡县|
阳信县|
仙桃市|
乌兰察布市|
稷山县|
宁晋县|
湖北省|
长子县|
长汀县|
行唐县|
荆州市|
闽侯县|
银川市|
虎林市|
朝阳市|
三门县|
且末县|
华安县|
彰化市|
龙陵县|
嘉荫县|
雷波县|
林芝县|
镇平县|
天气|
凭祥市|
集安市|
彭山县|
百色市|
井研县|
从江县|
金坛市|
|