[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0）
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B:\Uw|Mf  
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 n?:=  
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NcAp_q? 4  
简述案例 LsM7hLy  
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系统详情 N7s'6(`=X  
 光源 R+~cl;#G6  
- 强象散VIS激光二极管 ~Gqno  
 元件 Ol')7d&  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） p<v.Q
  
- 具有高斯振幅调制的光阑 )kJH5/  
 探测器 0liR  
- 光线可视化（3D显示） q,2]5'  
- 波前差探测 oiH|uIsqR  
- 场分布和相位计算 8V-\e?&^  
- 光束参数（M2值，发散角） cFagz* !  
 模拟/设计 Bv
U"4d;x  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 yt+}K)Hz  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 4"vaMa  
 分析和优化整形光束质量 gs W0  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 )){xlFA}  
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系统说明 TFepxF  
{R^'=(YFy  
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模拟和设计结果 3?E&}J<n  
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数值探测器结果 4{qB X?  
K{l5m{:%  
Se!)n;?7Sw  
w&BGJYI  
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总结 Y?#i{ixX6n  
= zl=SLe  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 K"2|[5  
1.模拟 G5tday~3  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 111D3  
2.评估 !Do,>gO  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 M3z
DtN  
3.优化 PVao  
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。 fRm}S>Nibb  
4.分析 8#` 6M5  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 * \HRw +cL  
2>\\@1  
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。 -n*;W9  
T!Sj<,r+j  
详述案例 \nqo%5XL  
}xlKonk  
系统参数 RH~3M0'0  
%So]3;'  
案例的内容和目标 ZB5?!.ND  
(P==VZQg  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。  l>v{  
&!35/:~uD  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
N*DhjEU)[  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 y7<&vIEC  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Pj7gGf6v  
0p fnV%  
模拟任务：反射光束整形设置 v.W{x?5  
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。 ["3d
f>!f  
K%}}fw2RMN  
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H:a|x#"  
uv4 _:   
|)@N-f:E  
规格：像散激光光束 i=v]:TOu  
(OQ?<'Qa  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 OYf{?-QD  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 uC~g#[I QM  
v9}[$HWx  
#B\=Aa`*  
iilyw_$H  
=:h3w#_c  
s0{ NsK>  
规格：柱形抛物面反射镜 DM3B]Yl  
                         {TZE/A3D,  
 有抛物面曲率的圆柱镜 T{*^_  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 8U.$FMx :  
 曲率半径等于焦距的两倍 -Gsl[Rc0H;  
pH9HK  
~,}
s(`~  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） jeDlH6X'  
=LZ>su  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 # bX~=`  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ccO aCr  
 离轴角决定了截切区域 <<3+g"enno  
|#T
XE|#ux  
规格：参数概述（12° x 46°光束） MWq$AK]  
Kj*m r%IaU  
   FU@uH U5fd  
(Cj,\r  
光束整形装置的光路图 v`{:~q*  
GhnE>d;i  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ?^3B3qqh9  
 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。 "2h5m4  
*d l"wH&  
反射光束整形系统的3D视图 5fHYc0  
Zd>ZY,-5  
`F,zenk=  
?~qC,N[  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 e?)yb^7K  
 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）。 0]a15  
^\YQ_/\~L  
详述案例 -Uf4v6A  
g)M#{"H  
模拟和结果 9kd.j@C  
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U*:58[  
结果：3D系统光线扫描分析 v:P!(`sF  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。
}'j
V/  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 -]&<Sr-  
d]k='  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd SY6r 8RK  
@+0V& jc  
使用参数耦合来设置系统 4GTrI@}3  
2nx8iA  
9`&77+|;e  
自由参数： ^@ UjQ9[>  
 反射镜1后y方向的光束半径 {gIEZ{  
 反射镜2后的光束半径 sUda   
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ocP*\NR  
 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。 wrK#lh2  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 dKe@JQ+-z  
%EB;1
  
Ge9}8  
E<a.LW@  
cX"G7Bh  
9R:(^8P8  
*C/KM;&  
自由参数：  f}-v  
 反射镜1后y方向的光束半径 (6[Wr}SW5  
 反射镜2后的光束半径 SW-0h4  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） d:3= 1x  
 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。 4`G=q^GL,  

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