[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） VjGtEIew  
0=I:VGC3  
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 $zD}hO9  
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简述案例 bFwc>  
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系统详情 ZuVes?&j  
 光源 Xw]L'+V=  
- 强象散VIS激光二极管 H-'~c\)  
 元件 .!yw@kg  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） yGX"1Fb?;x  
- 具有高斯振幅调制的光阑 FWl'='5L  
 探测器 RJ~I?{yR0[  
- 光线可视化（3D显示） [.LbX`K:  
- 波前差探测 qIg^R@  
- 场分布和相位计算 'J(B{B7|  
- 光束参数（M2值，发散角） U9%#(
T$  
 模拟/设计 HWxwG'EEY,  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 5|Hz$oU  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： $^louas&  
 分析和优化整形光束质量 ^gd[UC-"w  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Yxd&hr  
/><+[\q4LM  
系统说明 V^E.9fs,  
p}9bZKyf  
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模拟和设计结果 HRF;qR9v  
Av"^uevfs  
数值探测器结果 _S3qPPo3l]  
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)Y 9JP@}T
 
W=ar&O~}n  
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总结 yVl?gGgh  
~|.vz!A  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 1Aw/-FxJ  
1.模拟 VmTPE5d  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 PHv0^l]B  
2.评估 1k?k{Ri  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 -$+`v<[r  
3.优化 3PgiV%]  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 0 V3`rK  
4.分析 =#K$b *#  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 g1B[RSWv  
N_eZz#);  
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。 KL4vr|i,  
z[bS soK`  
详述案例 Jrm 9,7/  
^L +@oS  
系统参数 kCVA~%d7  
g}Esj"7  
案例的内容和目标 d/!R;,^  
ncCgc5uP  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 x9s1AzM{  
LJ+Qe%|  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 - }2AXP2q  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 b$k|D)_|  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 (S=RFd  
<Zn-P  
模拟任务：反射光束整形设置 M^3pJ=;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。 Uf<hzP  
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`am]&0g^+(  
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规格：像散激光光束 L]ce
13K  
rj> _L  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Z[pMlg6Z  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 OPP^n-iPr  
8,m3]Lg  
ic]b"ItD  
(@"5:M  
]31UA>/TI  
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规格：柱形抛物面反射镜 D<:J6W7]
 
                         `7mRUDz  
 有抛物面曲率的圆柱镜 klwNeGF]N  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Sp>v`{F  
 曲率半径等于焦距的两倍 N+M^e`H  
eK=<a<tx  
\8e27#PJR  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） MrGq{,6C  
~qP_1() ?  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 {Z^ G]@  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） C~:@ETcbil  
 离轴角决定了截切区域 jQIb :\0#  
xG|T_|?  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 7Fd`MTo  
!CO1I-yL  
   b!J%s   
Z2cumx(  
光束整形装置的光路图 |{en){:  
mtunD;_Dek  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Tb@r@j:V  
 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。 ^}PG*h|  
t6JM%  
反射光束整形系统的3D视图 CfMCc:8mL  
7u|X .X  
>ukn
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:psP|7%|  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 i3[%]_eP.  
 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）。 D{)K00mm  
P56B~M_  
详述案例 :
U!@  
5zf bI  
模拟和结果 a(Fx1`}  
6#SUfK;  
结果：3D系统光线扫描分析 !Yi2g-(  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 :kb2v1{\  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 .%x%b6EI  
<Mq vGXI  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ,^K}_z\9f  
4J9VdEKk  
使用参数耦合来设置系统 (Q4
hm]<  
L)qDtXd4  
vv FH (W  
自由参数： 9z9\pXFQ  
 反射镜1后y方向的光束半径 aB*'DDlx"r  
 反射镜2后的光束半径 nd4Z5=X  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） *+|,rcI  
 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。 ;.'\8!j  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 :Q-QY)hH  
;rqW?':(i  
FMNT0  
4A{6)<e  
y:Ne}S*ncE  
N}\%r&KR=  
f'WRszrF  
自由参数： p-o8Ctc?V  
 反射镜1后y方向的光束半径 
KKcajN  
 反射镜2后的光束半径 \0,8?S  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Hq;*T3E  
 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。 &)ED||r,  

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