Optical Design Sandbox
在线光学方案搭建与仿真
选一颗激光二极管和一片准直镜,系统用真实非球面面型做快/慢轴光线追迹,自动找到最佳准直位置,给出光斑尺寸、残余发散和口径余量;线光源模式再加一片鲍威尔棱镜做扇面追迹。满意就一键转询价。
仿真结果 (光线追迹 vs 一阶公式)
匹配度 57
| 指标 | 快轴 ⊥(49°) | 慢轴 ∥(9°) |
|---|---|---|
| 出口光斑尺寸 · 2f·tanθ | 1.82 mm | 0.31 mm |
| 汇聚角度(全角)· 追迹 | 106.90 mrad | 20.39 mrad |
| 聚焦光斑尺寸 · 估算(几何像 ⊕ 衍射) | 17.5 µm (10.0 ⊕ 14.4) | 164.7 µm (150.0 ⊕ 68.0) |
| 100 mm 处光束直径 · 追迹(几何) | 9.177 mm | 1.741 mm |
| 焦点处光功率密度 · P ÷ (快轴 × 慢轴光斑) | 5.54 kW/cm²(1.6 W) | |
| 瑞利长度 z_R(光斑扩大到 √2 倍) | ±0.164 mm | ±8.079 mm |
| 发光点–透镜距离 / 后截距 | 1.105 mm(标称 EFL 2 mm,CT 1.87 mm) | |
- ⚠ 发光点–透镜距离 1.11 mm 小于管帽窗口距离 1.00 mm(+0.15 安全余量),透镜会撞到管帽:需要去帽/开窗封装,或换更长焦距透镜。
- ⚠ 快轴口径余量不足 15%,按 max 发散角可能截光。
说明:追迹为几何光学序列追迹(1/e² 边缘光线),汇聚角取所有光线中偏离光轴最大的角度(含像差);聚焦光斑 = 发光区几何像 w₀·f₂/f₁ 与衍射极限 2.44λf₂/D 的平方和开方,瑞利长度 = 光斑半径 ÷ 汇聚半角;透镜材料按 D-ZK3 在 450 nm 的折射率计算;LD 发光区尺寸为估计值。结果用于方案筛选,批量前以实测为准。