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光學(xué)系統(tǒng)中的熱透鏡

現(xiàn)代技術(shù)在材料加工領(lǐng)域的出現(xiàn)，使得高功率激光源在光學(xué)系統(tǒng)中的使用頻率大大增加。高能源產(chǎn)生的大量熱量導(dǎo)致了幾何形狀的變形和系統(tǒng)中光學(xué)元件折射率的調(diào)制，這將影響它們的光學(xué)特性。在VirtualLab Fusion中，這些效應(yīng)是通過連接表面算子和非均質(zhì)介質(zhì)的求解器來處理的。我們在材料加工應(yīng)用中常見的各種光學(xué)元件（如透鏡和激光棒）中演示了這些效應(yīng)。
 

熱透鏡導(dǎo)致的焦點移動研究
 

 

 

在這個用例中，我們展示了由熱透鏡引起的有效焦距的變化。使用Ansys Mechanical®計算幾何體的變形和穩(wěn)態(tài)溫度分布，然后將其導(dǎo)入VirtualLab。
 

由熱透鏡聚焦的高斯光束

 

這個用例顯示了當(dāng)輸入功率變化時，熱透鏡的焦距以及聚焦光束直徑的變化[W. Koechner, Appl. Opt. 9, 2548-2553 (1970)] 。這個例子發(fā)表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。