[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） r[v-?W'  
\5[D7}  
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 =`1m-   
U$A7EFK'  
!/n
x=vgp  
&=-e`=qJ'6  
简述案例 $,;S\JmWP  
P YF.#@":&  
系统详情 Aa`MK$29F  
 光源 TsX+. i'  
- 强象散VIS激光二极管 >Qm<-g  
 元件 [{@zb-h  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） =F'M~3M   
- 具有高斯振幅调制的光阑 ~y)bYG!G  
 探测器 XD^dlL  
- 光线可视化（3D显示） g8,?S6\nMz  
- 波前差探测 #H;hRl  
- 场分布和相位计算 7V}]C>G  
- 光束参数（M2值，发散角） |)-|2cPRur  
 模拟/设计 fK'.wX9  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 <rB3[IJo  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： !{Q:(B#ec  
 分析和优化整形光束质量 zkh hN"bX  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 &"[)s[m+t  
RVkU+7  
系统说明 *qPdZ  
TX23D)CX  
+5HnZ?E\  
模拟和设计结果 4bi NGl~  
qX5yN| A4  
数值探测器结果 M@~~f   
#v4LoNm  
C
GC-"A/W  
x6^l6N  
^sifEgG*d  
总结 X
(k{-|9]  
/2;dH]o0  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 WR/o @$/  
1.模拟 1~2R^#rm  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 5LX8:~y  
2.评估 pb^,Qvnp  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 dGW{l]N  
3.优化 76-jMcGi  
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。 OM.k?1%+M  
4.分析 S]&8St  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 b!0DH[XKV  
/gz:zThf{  
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。 O' +"d%2'  
VL+N:wb>  
详述案例 90/vJN  
"z^(dF|  
系统参数 KD% TxK  
i;o}o*=  
案例的内容和目标 E *F*nd]K  
U4>O\sU  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 .,3Zj /  
`)R?nVb  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 l~bKBz  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 6HoqEku/Q  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 EM=w?T  
~U6"?  
模拟任务：反射光束整形设置 TQP+>nS,  
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。 ha*X6R  
Sd},_Kh  
43zUN  
5|ic3  
=/FF1jQ  
B?LXI3sQZ  
规格：像散激光光束 "EoDQT"0  
xXX/]x>  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 *5'.!g('  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %*lp< D  
KOjluP  
;UYc  
~eP  
nV}8M  
#G_F`&  
规格：柱形抛物面反射镜 !tEe\K\e  
                         }e 9!xA  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ;7Y[c}V1^  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 6vto++  
 曲率半径等于焦距的两倍 @mf({Q>  
17}$=#SX  
hd B |#t  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） UVz/n68\k7  
+$47v$p
 
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 "PMQyzl  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） < f(
?T`
 
 离轴角决定了截切区域 .NJ|p=fy  
9R p2W  
规格：参数概述（12° x 46°光束） I&Jt> O4  
n`(~OO  
   <},1Ncl  
Nt]qVwUm'Y  
光束整形装置的光路图 ? -3\  
q"akrI38  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ?}}qu'N:N  
 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。 !:WW  
!Xj#@e  
反射光束整形系统的3D视图 Qzqc .T  
5t\HJ`C1Z  
_;hf<|c  
*5k+t  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ACg;CTBb  
 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）。 lCJ6Ur;  
i?>tgmu.  
详述案例 A`[@8  
y6-XHeU  
模拟和结果 %MZP)k,&U  
g # S0V  
结果：3D系统光线扫描分析 }#1/fok  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 VfSj E.|  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 T%$jWndI  
ba3*]01Yb  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd |mhKIis U  
&<3&'*ueW  
使用参数耦合来设置系统 " .4,."  
A
pj;  
+bA%  
自由参数： thc <xxRP  
 反射镜1后y方向的光束半径 aJhxc<"e  
 反射镜2后的光束半径 <YB9Ac~}z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） IXpc,l `  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 8|@9{  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 xb:&(6\F  
ml6u1+v5  
WBr59@V  
GIyF81KR 3  
_,haD)1g~  
(UL4+ta  
o*5U:'=5}  
自由参数： :nA.j"@  
 反射镜1后y方向的光束半径 /3!
fA=+  
 反射镜2后的光束半径 >yB(l
KV  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） )Ry<a$Q3  
 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。 d\]Yk]r  

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