[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） >+c`GpZH  
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二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 dXcMysRc%&  
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简述案例 G cLp"  
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z<wEtS  
系统详情 aPP<W|Cmo2  
 光源 HjY-b*B  
- 强象散VIS激光二极管 :+V1682u  
 元件 g>oYEFFJ  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜）
0bQiUcg/  
- 具有高斯振幅调制的光阑 e
hB1`%@  
 探测器 :DF4g=  
- 光线可视化（3D显示） ^OcfM_4pN  
- 波前差探测 }4ghT(C}$  
- 场分布和相位计算 D;8V{Hs  
- 光束参数（M2值，发散角） p<nBS"/  
 模拟/设计 ;<GTtt#D  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 v'~nABYH  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 8`*9jr  
 分析和优化整形光束质量 0tL/:zID  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 b2@x(5#  
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系统说明 gB{R6 \<O  
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模拟和设计结果 Da[X HUk  
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数值探测器结果 hAD
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总结 8ch~UBq/  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 *R6eykp  
1.模拟 S<9d
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使用光线追迹验证反射光束整形装置。 )Is*- W  
2.评估 : MmXH&yR  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 t-'GRme  
3.优化 m%(JRh  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 nMvIL2:3  
4.分析 jmzvp6N$8  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 =F-^RnO%\  
4<>:]  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 K}(n;6\  
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详述案例 D>^ix[:J  
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系统参数 "J:NW_U  
%+"AF+c3r  
案例的内容和目标 C$;s+ALy[  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ,#;ahwU~s  
LVtQ^ 5>8  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 R~(.uV`#j  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 HON[{Oq  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 SLB iQd.  
Vta;ibdeqW  
模拟任务：反射光束整形设置 o=2`N2AL  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 >c>ar>4xF  
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,$[lOFs  
7+-}8&syu  
AG0x)  
g<c^\WG  
规格：像散激光光束 F RUt}*  
raZRa*C;  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 %6:2cR  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 V$D d 7  
O]!DNN  
qz2d'OhmtH  
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'(>N gd[  
-e\kIK %  
规格：柱形抛物面反射镜 z<=t3dj  
                         o>%W7@Pr  
 有抛物面曲率的圆柱镜 9K(b Z{  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 M$A
!
 
 曲率半径等于焦距的两倍  >S/>2e:  
50`r}
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']Y:gmM"  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Ms3/P|{"p  
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 对称抛物面镜区域用于光束的准直 }N!8i'suz9  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） <#`L&w.  
 离轴角决定了截切区域 /UAj]U  
0CYI,V  
规格：参数概述（12° x 46°光束） AkC\CdmA  
~!u94_:  
   H#akE\,  

zqn*DbT  
光束整形装置的光路图 )[.URp&  
|.yRo_  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 $]86w8?-N  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 s5@^g8(+C  
#+=afJ  
反射光束整形系统的3D视图 =!aV?kNS8  
wEyh;ID3#  
.kV/0!q?  
J)f?x T*  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 p! 1zhD  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 SM?<woY=*  
sj2+|>
 
详述案例 >ZWm0nTr  
ps[rYy  
模拟和结果 |ESe=G  
#4?3OU#  
结果：3D系统光线扫描分析 xNU}uW>>T  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 >EG;2]M&  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 =s<QN*zJB0  
IFe[3mB5  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd _1QNO#X  
bcg)K`'N  
使用参数耦合来设置系统 JM0)x}]+  
$@X,J
2&  
yuWrU<Kw  
自由参数： 420K fVA  
 反射镜1后y方向的光束半径 w@R-@
G  
 反射镜2后的光束半径 L[efiiLh$  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） O1PdM52  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 y!].l0e2a  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 w*x}4wW  
$U1'n@/J  
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XEWh  
i "xq SLf=  
K7U<~f$OiN  
1Y_fX  
!G37K8&&*  
自由参数： . x$` i  
 反射镜1后y方向的光束半径 gxiJ`.D=  
 反射镜2后的光束半径 j"]%6RwM]  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ;
6Z?O_zp4  
 基于光束发散角和直径（x和y方向）焦点，可以计算并设置反射镜的直径和距离z。 |?8wyP  

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