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高斯束变换特性-电动折弯机数控滚圆机切管机张
添加时间:2019-07-14
在准光技术的研究和应用中,利用解析公式设计准光系统具有方便快捷的优点。采用解析公式设计透镜和椭球反射镜组成的准光系统都得到与实际吻合的良好结果。但在使用解析公式计算抛物反射面对高斯束的变换特性时存在较大误差,不满足设计抛物面组成的准光系统的要求。为解决此问题,在Ka波段利用CST全波分析软件对高斯束经抛物面镜的变换特性进行大量仿真并进行相关的数据处理,对经典解析公式进行了校正。校正后的公式对于在Ka波段和W波段的高斯束斜入射抛物面镜问题上的计算结果与全波仿真结果有较好吻合,可以用于设计相关准光系统,同时也消除了使用全波仿真软件带来的耗时长及占用计算机空间大等问题利用CST全波分析软件对高斯束经抛物面镜的变换特性进行大量仿真并进行相关数据处理,对经典解析公式进行了校正。校验后的公式在Ka波段和W波段计算高斯束斜入射抛物面镜的出射束腰位置上与全波仿真结果有较好吻合本文由公司网站全自动切管机网站采集转载中国知网网络整理  http://www.qieguanjixie.com.cn/高斯束变换特性-电动折弯机数控滚圆机切管机张家港数控切割机全自动切管机为快速分析抛物反射面对高斯束的变换特性提供了便捷的工具。1抛物反射镜对高斯束的变换特性如图1所示,频率为fre、束腰半径为win的位于抛物面镜焦点处的高斯束以θ角斜入射抛物反射镜,入射距离为din。其中,抛物反射镜的焦距为Fm;入射波束中轴线交抛物面镜于点C。按照抛物面镜的光学特性[4],即在抛物面镜的焦点处放置一个点光源,则所有入射光线经抛物面镜的反射之后,其对应的反射光线将与抛物面镜的主轴线相互平行,反之亦然。在CST中建立如图1所示模型,其中入射高斯束频率取35GHz;束腰半径取10mm;入射角度取60°;抛物面镜的焦距取为100mm。如图2仿真结果所示,被抛物面反射的入射高斯束的出射波束中轴线平行于抛物面镜的主轴线,其中场强最大点被看作是出射波束的束腰位置,束腰位置与C点的距离为出射距离。图1高斯束斜入射抛物面镜示意图图2高斯束斜入射抛物面镜的横截面仿真结果图2经典解析公式在经典理论分析方法中,满足近轴条件的抛物面反射镜可以产生一个二次相位增量,从而可以使其用一个等效理想透镜来近似。如图3所示,当x'sinθi/ρ?1时,对应的等效理想透镜焦距fp=ρ。图3准光抛物面反射镜截面图按照上述理论,图1所示的束腰位于抛物面镜焦点的高斯束斜入射抛物面镜问题中,有等效焦距的解析公式如式(1)所示。f=din-Fmsec2(θ/2)(1)按准光透镜变换公式,则有出射波束的出射距离dout=din。但是,当x'sinθi/ρ?1不满足时,高斯束变换特性-电动折弯机数控滚圆机切管机张家港数控切割机全自动切管机本文由公司网站全自动切管机网站采集转载中国知网网络整理  http://www.qieguanjixie.com.cn/