[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） d%1j4JE{  
ds}:t.3}6  
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 U(4>e!  
(J I4ibP  
^_0zO$z,  
VJ8cls<  
简述案例 3MPmLV#f  
0hVw=KDO9:  
系统详情 F=?0:2P0bD  
 光源 e*{'A  
- 强象散VIS激光二极管 *~YU0o  
 元件 cv})^E$x  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ,U
NCBnv1  
- 具有高斯振幅调制的光阑 <$7HX/P  
 探测器 #&u9z5ywM  
- 光线可视化（3D显示） I?<5 %  
- 波前差探测 plc
z m 2  
- 场分布和相位计算 !6{; z/Hy  
- 光束参数（M2值，发散角） U.g7'`Z<  
 模拟/设计 }#]2u|G  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 <]1Z  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： BC.~wNz6  
 分析和优化整形光束质量 }TfZ7~o[  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 9f1,E98w_  
"jS@ug  
系统说明 cih[A2lp  
xvn@zi  
90<z*j$EK  
模拟和设计结果 }rK9M$2]u  
T rK-XTev  
数值探测器结果 xDJ@MW#  
!(2rU@.  
{HoeK>rd  
t*J*?Ma  
"Bn8WT2?  
总结 m ioNMDG  
<Cv6wC=  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 K X0{dizZ  
1.模拟 Dfz3\|LJ  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 \MhSIlM#  
2.评估 .l1uqCuB  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 @s7ZfV??  
3.优化 P?WS=w*O0  
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。 f0!i<9<  
4.分析 !g|)?XWc  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 dZMf5=tb  
9W5~I9%  
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。 olLVT<  
ArK%?*`5  
详述案例 iG+hj:5  
9feVy\u  
系统参数 ZH<:g6  
zH)M,+P  
案例的内容和目标 =Pj+^+UM  
$F&m('aB8  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 V7~tIhuJH  

z.d1>w  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ;-]' OiS;  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 1 >}x9D  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 9szUN;:ZZ  
cpLlkR O  
模拟任务：反射光束整形设置 ."X}A t  
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。 ~(v7:?  
fGtYvl O-5  
gPT<%F  
_EEOBa
Z  
3fBV SFVS  
-w'_Q"o2  
规格：像散激光光束 pHNo1-k\  
uPhL?s{  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ~6nY5  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ^osXM`  
[uLwr$N<%L  
Acix`-<  
&hnI0m=X  
k.5(d.*(  
-|.Izgc  
规格：柱形抛物面反射镜 WgTD O3  
                         MJ?fMR@  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Z~S%|{&Br  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 j:>_1P/  
 曲率半径等于焦距的两倍 7$zeRYD+  
{wL30D^  
xCTPsw]s  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） -Z(='A
 
q}xYme4  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 zhdS6Gk+  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 9\ul
S2d  
 离轴角决定了截切区域 cfZ$V^xM  
{VmJVO]S  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Gv(?u  
{9 .sW/  
   >}7Ml  
RW4,j&)  
光束整形装置的光路图 /$=<"Y7&g  
h<0&|s*a)  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 a #`Y(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。 ;Pw\p^wz  
CM`B0[B  
反射光束整形系统的3D视图 Hy~+|hLvh  
&l8eljg  
-_?U/k(Hi  
jY1^I26E  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 H_nIlku  
 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）。 Cm"7f!(#  
)q|a
Sd  
详述案例 "p@EY|Zv%I  
q).["fSV  
模拟和结果 EA``G8Vn>  
<zWMTVaC  
结果：3D系统光线扫描分析 2L(\-]%f  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 3YO%$  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 /$'|`jKsB  
mMOjV_  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd DD fw& y  
1=L5=uz1d:  
使用参数耦合来设置系统 p>=i'~lQ6  
qokCVI-\  
MU>6s`6O  
自由参数： uc>]-4  
 反射镜1后y方向的光束半径 kxH` c  
 反射镜2后的光束半径 `8lS)R!  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） p#aB0H3  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 90Bn}@t=Q  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 `e[>S  
;k:17&:8ue  
M.oH,Kd6  
"$#<+H>O  
y!M# #K*  
^61;0   
34F;mr"yp  
自由参数： jB"IJ$cD  
 反射镜1后y方向的光束半径 hX)PdRk#  
 反射镜2后的光束半径 V\nj7Gr:sF  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Am@:<J  
 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。 -P:o ^_)g  

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