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）

cherryjhy · 发表于 2023-3-30 09:03:54

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。

模拟任务

规格：非准直输入激光光束

与BDS.0001类似

单模红外二极管激光器光源

规格：准直透镜和之后的光

BDS.0001中的透镜

其后的光束参数

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。

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。

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)

在BDS.0002中，当波长为1064nm的时候，其后焦距为22.576mm

详述案例

模拟&结果

光线追迹：分析光束焦点

file used: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_01_RayTracing.lpd

场追迹：计算衍射区中的场

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

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。

file: BDS.0004_OptimizeFocalBeamSize_03_FieldInFocalRegionCFT.lpd

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）

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