[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） PP*',D3  
h4,g pV>t  
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 {D{' \]+  
QH5[}zs8  
x& a<u@[wa  
8el\M/u{  
简述案例 HuI?kLfj\  
pLiGky  
系统详情 eo [eN.  
 光源 \8^c"%v,:  
- 强象散VIS激光二极管 0FAe5 BE7  
 元件 XG!s+ShFV  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 0rrNVaM  
- 具有高斯振幅调制的光阑 
1 !8 b9  
 探测器 q?##S'  
- 光线可视化（3D显示） <*Bk.>f!  
- 波前差探测 eAl;:0=%L  
- 场分布和相位计算 zz m[sX}  
- 光束参数（M2值，发散角） Gnthz0\]{  
 模拟/设计 }!_o
fe  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 vT=?U
Tq  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： S_ER^Pkg  
 分析和优化整形光束质量 #S|DoeFs  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 =O o4O CF2  
.,*68S0k7  
系统说明 b#[EkI 0@  
5H^"  
MszX9wl  
模拟和设计结果 WKvG|YRDq  
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dR2  
数值探测器结果 &_dM2lj{  
.|g|X8X  
)`,Y^`F2  
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XJrK  
pd\x^F`sk.  
总结 |aX1PC)o_  
X3zpU7`Av+  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Z=.$mFE\  
1.模拟 H"vkp~u]I  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。
|r<#>~*  
2.评估 -d)+G%{  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 [))TL  
3.优化 MO%kUq|pg  
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[In5II  
4.分析 SCL8.%z D  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 [X^Oxs  
We)l_>G  
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。 sNHxUI  
`Kb"`}`_vm  
详述案例 ^W%#Elf)  
AI,Jy%62/  
系统参数 c]PG5f xf  

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案例的内容和目标 $2/v8  
i(mQbWpN  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 L_O*?aaZ  
8nE}RD7bx  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 sL!+&Id|  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 (RU\a]Ry  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 tl"?AQcBR  
[I6&|Lz>  
模拟任务：反射光束整形设置 f >$V:e([  
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。 C3:CuoE X  
!4mg
]~G  
hCpcX"wND  
B&rw R/d  
+rFAo00E|  
c-oIP~,  
规格：像散激光光束 {,+MaH  
NbPNcjPL  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 W,fXHYst  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 8;v/b3  
GV0-"9uwX~  
gGE&}EoLU  
n^iq?u  
u
3vM!  
1LVO0lT  
规格：柱形抛物面反射镜 QWI)Y:<K/  
                         H&SoVi_V  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ^`?M~e2FZ8  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 d#1yVdqR
l  
 曲率半径等于焦距的两倍 Ox%p"xuP,  
F[)5A5+:Y  
>/.w80<'  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 2bu>j1h  
8/s?Gz  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 O)$Pvll  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） y$y!{R@   
 离轴角决定了截切区域 *2>kic aH  
O9ar|8y  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ({0:1*lF@  
K_ Odu^  
   N|e#&  
bbs'>D3  
光束整形装置的光路图 He*c=^8k  
5@_kGoqd  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 u';9zk/$  
 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。 p(!d,YSE  
Z=dM7Lj*  
反射光束整形系统的3D视图 3IG<Ot9  
D{rM  
\l1==,wk  
Zo<j"FG  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 &embAqW:  
 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）。 a4&Aw7"X  
 k`w/  
详述案例 C`=YGyj=TL  
iAo/Dnp2J  
模拟和结果 Y?ZzFd,i&  
g#:P cl  
结果：3D系统光线扫描分析 3X%h?DC  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 C}qHvwFm  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 VWK%6Ye0  
^[6el_mj  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd UM<!bNz`  
nJ}@9v F/  
使用参数耦合来设置系统 =O
3)tm;  
-B& Nou
 
+c$:#9$ |  
自由参数： o Vpq*"  
 反射镜1后y方向的光束半径 A(*c|A
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 反射镜2后的光束半径 F:og:[  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） !Ahxi);a  
 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。 ~REfr}0  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 C55Av%-=  
K /$-H#;N  
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&z#`Qa3NI  
SBI*[
 
J7Mbv2
D  
yy Y\g  
自由参数： ]$=#:uf  
 反射镜1后y方向的光束半径 k [LV^oEg  
 反射镜2后的光束半径 8S7#tb@3  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 1obajN  
 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。 )-X/"d  

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