[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 6*\WH%  
C6T
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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 2aR<xcSg  
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@z-%:J/$  
简述案例 (q]_&%yW  
F?B`rw@xr  
系统详情 XDdF7i}  
 光源 +-*Ww5Zti  
- 强象散VIS激光二极管 zY=eeG+4s  
 元件 "A]Xe[oS  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 8$TSQ~  
- 具有高斯振幅调制的光阑 E
y#7L M)  
 探测器 qTuQ]*[-  
- 光线可视化（3D显示） "h'+!2mf  
- 波前差探测 $%P?2g"j,  
- 场分布和相位计算 !Enq2  
- 光束参数（M2值，发散角） H-|%\9&{S  
 模拟/设计 4Nun-(
q  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 0Kytg\p}  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 7H l>UX,|  
 分析和优化整形光束质量 -/'_XR@1  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Na$eeM  
MoX~ZewWR  
系统说明 e>] gCa  
o#~Lb9`@U  
^tTASK  
模拟和设计结果 Id}/(Pkq  
``?79MJ5  
数值探测器结果 w5+H9R6  
PptVneujI  
N|@jHxy  
r&y0`M  
~9[O'  
总结 <c77GimD?  
uSgR|b;R]  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 0;Oe&Y  
1.模拟 A+w'quXn  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 |8q:sr_  
2.评估 ]T:a&DHC  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 L}a-c(G+8  
3.优化 q)j_QbW)  
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。 B{ Ab#  
4.分析 $-MVsa9>I  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Fc6o6GyL|o  
4^Y{ BS fF  
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。 /wI"oHZd  
d@XXqCR<  
详述案例 TT@U_^o  
g2;lEW  
系统参数 cE;n>ta"F  
PS}'LhZ  
案例的内容和目标 W=:AOBK  
abD@0zr  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 f OasX!=  
)GYnQoV4  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ;=p3L<~c`K  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 `FGYc  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 hm*cGYV/  
6Hp+?mmh  
模拟任务：反射光束整形设置 ; I;&O5Y  
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。 L</k+a?H!  

R*=88ds  
V,h}l"  
"g,`Ks ];  
Z%Fc -KVt  
GEK7q<  
规格：像散激光光束 J= [D'h  
} J[Z)u  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 @ry/zG#  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 lvsj4cT  
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JC MUK<CG  
eIJ>bM  
s IFE:/1,  
3K=%I+G(4  
规格：柱形抛物面反射镜 ]rG/?1'^i  
                         b'W.l1]<-  
 有抛物面曲率的圆柱镜 )bWopc  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 uGv|!UQw  
 曲率半径等于焦距的两倍 0|Xz-Y  
s&hr$`V4  
A;<w
v>T  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） /&c2O X|Z  
uzI=.j  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 )q66^%;S  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） q;}iW:r&Q  
 离轴角决定了截切区域 ZTibF'
\5N  
.g3=L  
规格：参数概述（12° x 46°光束） P(3k1SM  
}T0O~c{$i  
   &+n9T?+b  
t/}NX[q  
光束整形装置的光路图 dU#-;/}o  
S,j. ?u*!  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 *a\6X( ~  
 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。 V2!0),]B  
Wqkb1~]#Y  
反射光束整形系统的3D视图 p- a{6<h  
8IA1@0n&  
zXM,cV/s  
H %c6I  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 p#CjkL  
 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）。 1~'jC8&J  
AN:yL a!  
详述案例 @ 5^nrB  
!b"?l"C+u  
模拟和结果 qVKdc*R-  
qm3H/cC9+  
结果：3D系统光线扫描分析 ^nK<t?KS  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 u4_QLf@I  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 A#6zINK#B  
{vGJ}q?Sd"  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd s-_D,$ |  
Z2gWa~dBC  
使用参数耦合来设置系统 tEL9hZzI  
qa-FLUkIk!  
NNF"si\FE  
自由参数： [lg!*  
 反射镜1后y方向的光束半径 *I)J%#  
 反射镜2后的光束半径 HeO:=OE~>  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 4;I\%qes  
 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。 g_1#if&  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 a3>/B$pE  
HT6 [Z1  
4WJY+)  
>UMxlvTg&  
_Z Sp$>)/  
t|$jgM  
+?Ii=*7n  
自由参数： QJ3#~GYNr  
 反射镜1后y方向的光束半径 Rh ^(91d  
 反射镜2后的光束半径 Oj;*Gi9E  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） |L8 [+_m  
 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。 $uZmIu9Bi+  

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