[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） PC3wzJ\\S  
*Lufz-[1  
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 z1"UF4x*  
NeWssSje  
--]\z*x  
^L[Z+7|  
简述案例 't>Qj7vh0  
))MP]j9 T  
系统详情 * T~sR'K+|  
 光源 UM#]olh  
- 强象散VIS激光二极管 HPgMVp'  
 元件 i?a]v 5  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） cJty4m-  
- 具有高斯振幅调制的光阑 u!X2ju<  
 探测器 WpvH} l r}  
- 光线可视化（3D显示） x~(Ul\EX  
- 波前差探测 Llzowlfe  
- 场分布和相位计算 A7sej  
- 光束参数（M2值，发散角） 0m@S+$v  
 模拟/设计 ,CvU#ab8$  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 -Z
w"o>  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： q6,xsO,+  
 分析和优化整形光束质量 PzF)Vg  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 M0]fh5O  
0lBl5ke  
系统说明 q`{.2yV  
)XNcy" 
 
X)|%[aX}q  
模拟和设计结果 )45,~+XX  
+\E\&^ZQ  
数值探测器结果 A^m hPBT_  
&iSQ2a!l8b  
}^iE|YKz  
<Q8bn?Z  
FKzqJwT  
总结 pLIBNo?  
|g9^]bT  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 (z.Vwl5  
1.模拟 .)o5o7H  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Eod2vr=Q  
2.评估 @e s
lF  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 sO*6F`eiZ  
3.优化 InDR\=o  
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。 "C.$qk]  
4.分析 S
Y{J  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 .5T7O_%FP  
O8lOr(|l  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 hV
ID~L$  
|;].~7^  
详述案例 w8on3f;6n#  
l%)XPb2$J  
系统参数 {wm  `  
4gZN~_AI<  
案例的内容和目标 5|/vc*m_0'  
81KtK[?b  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 <9Chkb|B  
v:+se6HY?p  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 D?E5p.!A  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 gf!j|O;  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 !F%dE!  
G%P]qi  
模拟任务：反射光束整形设置 CUtk4;^y#  
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。 HgMDw/D(  
d,>l;
l  
>,y QG+  
U9If%0P  
dzcPSbbpt  
Rbl(oj#  
规格：像散激光光束 9*x9sfCv9  
duM>(y  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 FkS{Z s  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 )Y:CV,`  
q
80?C.,`  

b :+ X3  
.FC1:y<aO  
Rw7Q[I5z%  
.d*vfE$  
规格：柱形抛物面反射镜 uo%zfi?  
                         2{%BQq>C  
 有抛物面曲率的圆柱镜 #8(@a Y  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 1wq6E  
 曲率半径等于焦距的两倍 -@QLE}~k[  
OU[Sm7B  
+Y\#'KrA  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） *L!R4;ubE  
y
K{~  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ._nhW*  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 1\3n   
 离轴角决定了截切区域 QM$?}>:  
* 5j iC  
规格：参数概述（12° x 46°光束）  g6~uf4;  
:8rqTBa`  
   ;\H2U.  
6dNo!$C^  
光束整形装置的光路图 Z$@Juv&>5^  
`fL$t0"  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 <?I~ +  
 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。 mO\6B7V!  
Hu;#uAnxQ  
反射光束整形系统的3D视图 |+[bKqI5  
N#UyAm<9  
{>~|xW  
tIRw"sz  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 jKtbGVZ7r  
 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）。 9\dC8  
9iv!+(ni  
详述案例 kmuF*0Bjk  
Xl}>mbB  
模拟和结果 tn}9(Oa)  
.-o$IQsS  
结果：3D系统光线扫描分析 bclA+!1  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 _kar5B$  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 }96^OQPE  
/|>z7#?m^  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd H_jMl$f)j  
1c\$ziB  
使用参数耦合来设置系统 }3QEclZr  
`?La  
>`t |a  
自由参数： UGAP$_j ]P  
 反射镜1后y方向的光束半径 :V >Z|?[*H  
 反射镜2后的光束半径 uRp-yu[nt%  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） eE7+fMP{  
 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。 oo/#]a  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 _RAPXU~ 6-  
eO*FoN  
Xo'_|-N+  
5I@< 6S&X  
_TkiI.'  
]r|X[9  
LB-4
/G$  
自由参数： Qxt,@<IK  
 反射镜1后y方向的光束半径 A?Uyj  
 反射镜2后的光束半径 Ut0oh  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）
pWeKN`  
 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。 IY+P Yad  

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