光學系統中的熱透鏡

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

熱透鏡導致的焦點移動研究
 

 

 

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態溫度分布，然后將其導入VirtualLab。
 

由熱透鏡聚焦的高斯光束

 

這個用例顯示了當輸入功率變化時，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)] 。這個例子發表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。