[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 32):&X"AIh  
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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 +t;j5\HS  
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6rzXM`cs  
 jQ?6I1o  
简述案例 nSV OS6  
[,p[%Dza  
系统详情 vC!}%sxVw_  
 光源 ~G`(=\_0  
- 强象散VIS激光二极管 h{M.+I$}C  
 元件 D&#ph%U,P  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 0N*~"j;r#M  
- 具有高斯振幅调制的光阑 /*{s1Zcb  
 探测器 x AR9* <-  
- 光线可视化（3D显示） . [\S=K|/  
- 波前差探测 H!dg(d^  
- 场分布和相位计算 skn];%[v\  
- 光束参数（M2值，发散角） C)`y<O  
 模拟/设计 WMd5Y`
y  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 N;]"_
"  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： f\gN+4)  
 分析和优化整形光束质量 iOzY8M+N(  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 *J] }bX  
q~:k[@`.  
系统说明 ,XNz.+Ov  
^iaG>rvA  
8!{F6DG  
模拟和设计结果 u>o2lvy8  
$@cg+Xrg1  
数值探测器结果 \"@BZ.y
 
ns,qj}#  
!Wz%Hy:ZK  
@'{m-?*  
c:MP^PWc  
总结 h*9s^`9)  
fPW(hb;  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 4r'f/s8"#  
1.模拟 !4B($]t  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 t1)Qa(#]  
2.评估 *^q%b/f  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 PYp<eo\  
3.优化 4:p+C-gs  
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。 `Al( AT(p  
4.分析 gIfl}J
at  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 HqpwQ  
+5:oW~ ;  
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。 ?tLBEoUmKT  
A\7qPfpG  
详述案例 IMDGinHAy  
_Hn-bp[?>  
系统参数 B2PjS1z2  
5g3D}F>OJ  
案例的内容和目标 H_<X\(  
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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。 -W5ml @  
4iiW{rh4  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 VnB"0"%w  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 M/X&zr  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 1\_S1ZS  
mPy=,xYyC  
模拟任务：反射光束整形设置 `|\z#Et  
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。 *0GR }k  
R
7)2@;i  
GDgq 4vfj  
G/:;Qig  
+&7D ;wj=  
V]V~q ]  
规格：像散激光光束 i,DnXgmz@  
ep-~;?  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 al9L+ruR  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 mgk<PY  
%4/>7 aB]Y  
O|opNr  
[nO\Q3c|@$  
*-gd k9  
4PwjG;!K  
规格：柱形抛物面反射镜 zCZ]`  
                         cg-\|H1  
 有抛物面曲率的圆柱镜 $d]3ek/  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 lC8DhRd0_  
 曲率半径等于焦距的两倍 aB6F<"L,  
h <s.o#8  
}i7Gv K<[:  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） =@F1J7  
SL9]$MmJn  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 #Ont1>T,G  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） o/grM+_  
 离轴角决定了截切区域 dvWQ?1l_  
~|_s2T  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ]chfa  
a9hK8e  
   o& g01t  
\J>a*  
光束整形装置的光路图 h/7m.p]  
 \^$g%a  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 s}NE[Tw  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 T2Q`Ax7  
KiXRBFo  
反射光束整形系统的3D视图 \>b :  
21b  
8<gYB$* S  
AATiI+\S  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 5C}1iZEJ  
 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）。 #bz#&vt$  
O_yk<  
详述案例 Sm@T/+uG:  
U}w,$ Y  
模拟和结果 lV4|(NQ9  
@2>A\0U  
结果：3D系统光线扫描分析 [8F1rZ&  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 }YiE}+VW|  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 >5rb4  
EDMuQu/D8  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd #GTR}|Aga  
6Qo YX] .  
使用参数耦合来设置系统 UMcQqV+vT  
: MfY8P)  
op\'T;xIu  
自由参数： P;.j5P^j`  
 反射镜1后y方向的光束半径 Hs}3c R}  
 反射镜2后的光束半径 N:"S/G>r ;  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 6:Fb>|]*PY  
 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。 ?X'm>R. @  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 G?p !*7N  
7Nu.2qE  
5G >{*K/  
g4Y1*`}2f  
nY]5pOF:  
~F gxhK2+  
d) i:-#Q  
自由参数： 3sh
}(
  
 反射镜1后y方向的光束半径 _>b=f  
 反射镜2后的光束半径 z|pC*1A\  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） C;mcb$@  
 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。 Owe"x2D\  

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