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椭圆截面离心率渐变的导管光线3维追迹设计

耿雪 刘晓娟 韩克祯 付圣贵 秦华

引用本文:
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椭圆截面离心率渐变的导管光线3维追迹设计

    作者简介: 耿雪(1979- ),女,硕士,讲师,现主要从事全固态激光器技术、模式识别等方面的研究。E-mail:gsnow1208@sina.com.
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(11104165);山东省自然科学基金资助项目(ZR2010FQ024)

  • 中图分类号: O436

3-D ray-tracing design for a duct with changing elliptical cross section

  • CLC number: O436

  • 摘要: 为了提高微柱阵列与透镜导管耦合系统的光斑整形效果,设计了一种横截面是椭圆、且椭圆离心率随位置变化的不规则导管设计方案。在导管的前端面,椭圆长轴在水平方向,以与激光二极管阵列的发光面形状相匹配;在导管后端面,椭圆长轴逐渐过渡到竖直方向。利用3维光线追迹方法进行仿真计算,可知该不规则导管可以得到圆对称性较好的光斑整形效果,微柱阵列和该导管的能量传输效率分别为90.84%和91.98%,对应于整个耦合系统的能量传输效率为83.55%。结果表明,该不规则导管在光斑整形效果和能量传输效率方面与普通导管相比具有一定优势。
  • [1]

    HONEA E C, BEACH R J, MITCHELL S C, et al.High-power dual-rod Yb:YAG laser [J]. Optics Letters,2000,25(11): 805-807.
    [2]

    LEVOSHKIN A, MONTAGNE J E. Efficient diode pumping for Q-switched Yb:Er:glass lasers[J]. Applied Optics,2001,40(18): 3023-3032.
    [3]

    SCHILLING B W, CHINN S R, HAYS A D, et al. End-pumped 1.5μm monoblock laser for broad temperature operation[J]. Applied Optics,2006,45(25): 6607-6615.
    [4]

    RANGANATHAN K, MISRA P, NATH A K. Thin Nd:YAG slab laser pumped by lens duct coupled diode laser stacks[J]. Applied Physics,2007,B86(2): 215-217.
    [5]

    PENG H Y, GU Y Y, SHAN X N, et al. Study on beam shaping of high power diode lasers[J]. Chinese Journal of Lasers,2011,38(2): 0202010(in Chinese).
    [6]

    FU R, WANG G, WANG Z, et al. Design of efficient lens ducts[J]. Applied Optics,1998,37(18): 4000-4003.
    [7]

    GOLNABI H. Thermal considerations on the design and operation of lens ducts[J]. Optics and Laser Technology, 2003, 35(6): 415-423.
    [8]

    GOLNABI H. Investigation of surface radius variation in design of a lens duct delivery system [J]. Optics and Laser Technology,2004, 36(1): 1-10.
    [9]

    JIA W, HU Y M, LI M Zh, et al. Simulation and design of hollow lens duct as a new kind of coupling system for high power laser diode arrays[J]. Chinese Journal of Lasers, 2004,31(8): 939-942(in Chinese).
    [10]

    MASSUDI G R, LATIFI H. Simulation study for design and optimization of efficiency of two-dimensional lens ducts[J]. Optical Engineering,2006,45(4): 043002.
    [11]

    FAN Sh W, SHEN Y T. Three-dimensional simulation analysis of ray trace for lens duct as a coupling system[J]. Acta Optica Sinica,2009,29(8):2238-2242(in Chinese).
    [12]

    LI Y D, LIN X Y, PAN Q L, et al. Study on the transmission characteristics of a tapered X-ray capillary[J]. Acta Optica Sinica,2010,30(1):310-314(in Chinese).
    [13]

    YAN X M, WANG Zh Sh. X-ray image device based on optical fiber taper coupling[J]. Acta Optica Sinica,2010,30(5):1478-1482(in Chinese).
    [14]

    BOKOR N, DAVIDSON N. Anamorphic, adiabatic beam shaping of diffuse light using a tapered reflective tube [J]. Optics Communications,2002,201(4/6): 243-249.
    [15]

    ZHANG F, LIU Ch, WANG Ch C, et al. Beam concentration and homogenization for high power laser diode bar[J]. Optics Communications,2008,281(17): 4406-4410.
    [16]

    HUANG Zh H, CHENG H F, CAI H Y, et al.A study on universal ray tracing algorithm in the medium of variable refractive index [J]. Acta Optica Sinica,2005,25(5):589-592(in Chinese).
    [17]

    HAN K Zh, LIU X J, GE X L, et al. Three-dimensional simulation analysis and design by ray-tracing method for microcylinders and two kinds of lens duct[J]. Chinese Journal of Lasers,2012,39(3):0302003(in Chinese).
  • [1] 李策赵培娥彭涛冯力天周杰罗雄周鼎富 . 3维激光测风雷达技术研究. 激光技术, 2017, 41(5): 703-707. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.017
    [2] 吴侃敖建锋方茜 . 地面3维激光扫描技术建筑物特征线提取. 激光技术, 2012, 36(4): 553-556. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.030
    [3] 王博刘铁根王萌赵玛利 . 基于3维扫描线数据重建的光斑半径补偿研究. 激光技术, 2012, 36(2): 230-232,237. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.023
    [4] 张春雨陈贤帅孙学通 . 金属3-D打印制造技术的发展. 激光技术, 2020, 44(3): 393-398. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.03.022
    [5] 杨航刘晓东李君豪卢敏健 . 3维曲面振镜激光加工FPLSCM算法实践. 激光技术, 2019, 43(4): 482-487. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.04.009
    [6] 桑玉蕾刘晓东刘榴黄中琨 . 实体材料的激光3维雕刻射线算法研究. 激光技术, 2011, 35(6): 734-737,755. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.003
    [7] 汪相如谭庆贵黄子强孔令讲杨若夫幺周石 . 液晶光学相控阵的双波束成形和2维扫描技术. 激光技术, 2013, 37(5): 631-635. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.015
    [8] 王振韩蒙蒙彭浩唐霞辉 . 射频板条CO2激光器整形光路自适应调节研究. 激光技术, 2015, 39(4): 471-475. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.009
    [9] 杜晗陈根余周聪周旭王彦懿 . 光纤激光在线整形金刚石砂轮检测系统设计. 激光技术, 2016, 40(6): 930-934. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.032
    [10] 李殿军梁思远曹建建 . 非球面伽利略扩束系统实现激光束空间整形. 激光技术, 2008, 32(4): 427-429.
    [11] 何鑫张斌周崐 . 基于虚拟仪器的激光光斑自动采集与分析系统. 激光技术, 2012, 36(2): 238-242. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.025
    [12] 李峰吴燕雄卫爱霞刘文龙米晓楠 . 机载激光雷达3维建筑物模型重建的研究进展. 激光技术, 2015, 39(1): 23-27. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.005
    [13] 李东华邓磊敏段军曾晓雁游欣易 . 激光大尺度3维动态聚焦扫描加工系统研究. 激光技术, 2016, 40(4): 466-471. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.002
    [14] 宋新华修腾飞金湘中袁江宋斌 . 激光辅助加热搅拌摩擦焊3维流场数值模拟. 激光技术, 2016, 40(3): 353-357. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.011
    [15] 戴璨王元庆徐帆 . 基于粒子群算法的3维激光雷达回波分解. 激光技术, 2016, 40(2): 284-287. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.028
    [16] 王成曾晓雁 . Al2O3陶瓷的激光三维雕刻实验研究. 激光技术, 2007, 31(1): 18-21.
    [17] 龚时华喻俊峰黄禹杨建中王平江 . 复杂曲面有色金属3维激光拼焊的跟踪控制研究. 激光技术, 2010, 34(5): 587-590,595. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.004
    [18] 赵存华樊仲维 . 一种LD侧面抽运固体激光棒光线追迹的数值计算. 激光技术, 2005, 29(4): 404-406.
    [19] 马琪钧单奇谢婧石一飞沈中华 . 移动扫描激光线源检测圆柱表面缺陷实验研究. 激光技术, 2009, 33(1): 83-86.
    [20] 魏鑫磊李春林薛伟张健朱德华曹宇 . 激光标刻铝合金2维码的手机识读特性研究. 激光技术, 2016, 40(5): 633-637. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.004
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-27
  • 录用日期:  2012-07-11
  • 刊出日期:  2013-03-25

椭圆截面离心率渐变的导管光线3维追迹设计

    作者简介: 耿雪(1979- ),女,硕士,讲师,现主要从事全固态激光器技术、模式识别等方面的研究。E-mail:gsnow1208@sina.com
  • 1. 山东理工大学 理学院, 淄博 255049
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11104165);山东省自然科学基金资助项目(ZR2010FQ024)

摘要: 为了提高微柱阵列与透镜导管耦合系统的光斑整形效果,设计了一种横截面是椭圆、且椭圆离心率随位置变化的不规则导管设计方案。在导管的前端面,椭圆长轴在水平方向,以与激光二极管阵列的发光面形状相匹配;在导管后端面,椭圆长轴逐渐过渡到竖直方向。利用3维光线追迹方法进行仿真计算,可知该不规则导管可以得到圆对称性较好的光斑整形效果,微柱阵列和该导管的能量传输效率分别为90.84%和91.98%,对应于整个耦合系统的能量传输效率为83.55%。结果表明,该不规则导管在光斑整形效果和能量传输效率方面与普通导管相比具有一定优势。

English Abstract

参考文献 (17)

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