激光二极管应用中光束难控？OAS软件准直镜仿真来助力

激光二极管准直镜案例分析

简介

激光二极管因发射面物理尺寸限制，输出光束发散角较大，严重制约其在激光测距、光通信等需远距离传输或精确聚焦场景的应用。本项目旨在通过 OAS 光学软件构建仿真模型，设计一款适配 0.635μm 波长的准直镜系统，将发散光束转换为平行光束，核心指标为降低远场发散角以提升光束准直性，为后续工业应用提供光学设计依据。

案例设置与操作

光源构建

采用点光源模拟激光二极管发光特性，在软件光源库中设定波长为 0.635μm，匹配可见光波段应用场景。

核心元件配置

搭建包含准直透镜与分束器的光学系统，准直透镜选用 BK7 玻璃材料，基于光的折射原理设计曲面参数；分束器.content 表面赋予堆栈膜层，利用薄膜特性优化光束分光与传输效率。

参数调整

开启 Sobol 采样随机光线生成功能，设定多核运算模式加速追迹，通过导航窗口完成元件定位与参数关联。

仿真分析与结果验证

光束传播特性

追迹结果显示，原始发散光束经准直透镜折射后，通过分束器膜层调控，传播方向趋于平行，光斑轮廓规整度显著提升。

准直效果量化

软件输出的角度亮度分析图表明，光束发散角较初始状态大幅缩减，符合平行光传输的核心需求，验证了膜层设计与透镜参数的合理性。

可靠性验证

通过参数灵敏度分析功能，确认系统在元件公差范围内仍保持稳定准直性能，为实物加工提供容错依据。

激光二极管准直镜的三维追迹图

激光二极管准直镜的探测器结果图

总结

本案例通过 OAS 实现了准直镜系统的快速设计与优化，相比传统设计流程效率提升，该设计方案可直接应用于激光打标、安防监控等设备的光学系统开发，助力提升终端产品性能。