[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 7_7^&.Hh  
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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 (i'wa6[E8  
4p&SlJ  
"jl`FAu)q  
H~qY7t  
简述案例 RK]."m0c~#  
r,Pu-bhF  
系统详情 HLt;1:b  
 光源 an?g'8! r:  
- 强象散VIS激光二极管 gtP;Qw'  
 元件 p4zV<qZ>e  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） X?"Ro`S  
- 具有高斯振幅调制的光阑 r(=3yd/G$  
 探测器 "Zicac@N  
- 光线可视化（3D显示） |}roR{gc|  
- 波前差探测 

)2,\Y  
- 场分布和相位计算 t#J #DyY5  
- 光束参数（M2值，发散角） zPoIs@  
 模拟/设计 <Gudx>I  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 2|^bDg;W+u  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 8<ri"m,  
 分析和优化整形光束质量 DU4Prjb'  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 E~!FEl;  
8>jd2'v{  
系统说明 t\+vTvT)RE  
4a~9?}V:  
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模拟和设计结果 I1(,J  
Ts:pk  
数值探测器结果 -r82'3]  
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Ad7=JzV  
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总结 M:(k7a+[^  
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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。 h^0!I TL^  
1.模拟 Z5{M_^  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 g<{W\VOPm  
2.评估 Lp/]iZ@  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 *K\/5Fzl  
3.优化 7<?v!vQ}-  
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。 Z)(C7,Xu  
4.分析 x2T

Cw  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 7b T5-=.  
cj<j*(ZZ  
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。 TM':G9
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D058=}^HE  
详述案例 VG\ER}s&P  
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系统参数 r jL%M';  
T,gMc  
案例的内容和目标 _W*
3FH  
z{^XU"yB  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 FUm-Fp  
(N43?iv(  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 {N;XjV1x  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ?P`]^#  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 7z6yn=B  
+Mv0X%(N  
模拟任务：反射光束整形设置 n|L.dBAs]  
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。 f.'o4HSj  
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X-,6*  
G#CWl),=  
W?/7PVGv5h  
qx53,^2  
nS'0i&<{1  
规格：像散激光光束 ;mo}$^49*  
'&T4ryq3"  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ,)Z^b$H]  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 E( *$wD  
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Z)7 {e"5d  
!Nl"y'B|  
0 x"3  
规格：柱形抛物面反射镜 Q:kpaMA1P  
                         '(u
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 有抛物面曲率的圆柱镜 9}2I'7]  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 0/(YH  
 曲率半径等于焦距的两倍 ;][1_  
CWI(Q`((>  
l=EIbh  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） '1r:z, o|  
j|HOry1E&  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 n&
[U/`o  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） <h7C_^L10\  
 离轴角决定了截切区域 0t*q5pAG".  
w>VM--  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 8u;l<^<  
%qfEFhRC  
   b9w9M&?fT  
XF{}St~(  
光束整形装置的光路图 |'=R`@w~0  
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 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 O&\;BF5:R  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 "2qp-'^[c  
Sjj&n S  
反射光束整形系统的3D视图 WZ"x\K-;  
0xC{Lf&  
|{Z?a^-NJ  
A*
~zdZ p  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 /_woCLwQ#  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 |7UR_(}KC  
]X4A)%i  
详述案例 ?OvtR:hC  
aeE9dV~  
模拟和结果 0rA&_K[#-<  
/[t]m,p$yq  
结果：3D系统光线扫描分析 =JNoC01D  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 )UZ 's>O  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ShHm7+fV  
E@P8-x'i  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 2Wq)y1R<T  
&kRkOjuk  
使用参数耦合来设置系统 +:wOzTUN  
j$A~3O<e"  
AXz'=T}{  
自由参数： t#}/VnSQ  
 反射镜1后y方向的光束半径 K )1K ]  
 反射镜2后的光束半径 {&"rv<p  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Qy5\qW'  
 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。 (?I8/KYR  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 :kflq  
{Qg"1+hhM  
&T}~h^/t  
7oh6G  
Zz,E4+'Rm  
\qi=Us|=  
_)zSjFX9  
自由参数： ZVVK:dDgt  
 反射镜1后y方向的光束半径 C B=H1+  
 反射镜2后的光束半径 5A Vo#}&\  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） AAxY{Z-4  
 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。 w,;CrW T2t  

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