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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) m7g; psg  
    ~.yt  
    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 56d,Sk)  
    9m%[ y1v0  
    7L? ~;;L$  
    L%U-MOS=  
    简述案例
    D~U 4K-  
    |jO&qT]{  
    系统详情 iK= {pd  
    光源 ;~#rd L  
    - 强象散VIS激光二极管 ;r"YZs&Xd  
     元件 yA \C3r'  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) YPFjAQ  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 @/E5$mX`  
     探测器 \C~Y  
    - 光线可视化(3D显示) shj S^CP  
    - 波前差探测 ORyFE:p$  
    - 场分布和相位计算 _;L9&>!p6  
    - 光束参数(M2值,发散角) W6 f*>  
     模拟/设计 wh[XJ_xY  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 mp+ %@n.;  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): uiPfAPZ  
     分析和优化整形光束质量 jf~/x>Q  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 ^ejU=0+cN  
    3a"4Fn  
    系统说明 7rbl+:y2  
    M(0:>G  
    OB>Pk_eQK  
    模拟和设计结果 CAX|[  
    NoV)}fX$X8  
    y4w{8;Mh  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 XjuAVNY  
     (/-2bO  
    J-au{eP^  
    Y2"X;`<  
    wFnIM2a,  
    总结 wm=!tx\`k  
    9EIHcUXe  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 &CV%+  
    1.模拟 [x kbzJ  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 :{E;*v_!v  
    2.评估 W}50E.\#  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 {AoH  
    3.优化 R0B\| O0Uv  
    利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 yCwBZ/C  
    4.分析 w[S2 ] <  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 )}0(7z Yu  
    4. 7m*  
    对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 "M3R}<Vt  
    }q^M  
    详述案例 %oJ_,m_(  
    !iN=py  
    系统参数 K.Nun)<  
    e23}'qb  
    案例的内容和目标 /. k4Y  
    !_3R dS  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 KB0 HM  
    wf)T-]e  
    u]lf~EE  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 jjN ]*{s  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 F *_g3K!!  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 hX# y7m  
    (C dx7v2Nh  
    模拟任务:反射光束整形设置 *e&OpVn  
    引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 d9^ uEz(  
    B[%FZm$`M  
    dO =fbmK  
    6 9_etv  
    M0YV Qa  
    9+k7x,  
    规格:像散激光光束 vq-Tq>  
    `md)|PSU  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 L  #c*)  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ,_ }  
    `CP# S7W^  
    d:cs8f4>  
    "#anL8  
    q,w8ca 4~y  
    owM3Gz%?UA  
    规格:柱形抛物面反射镜
    9y"R,  
                             wqEO+7)S  
     有抛物面曲率的圆柱镜 4iMo&E<  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 "Qj;pqR  
     曲率半径等于焦距的两倍 iPgewjx  
    FRqJ#yd]  
    =|_:H$94  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) /UtCJMQ  
    cBs:7Pnp%  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 AJ1(q:P  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) f"My;K$l;  
     离轴角决定了截切区域 :$4 atm  
    53=5xE= `D  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) ]Y@Db5S$T  
    wq+%O,  
       mux_S2x9m\  
    sx7;G^93  
    光束整形装置的光路图 {8`V5:  
    !ZlBM{C  
    rV;X1x}l  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 B'<k*9=Nv8  
     因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 Jse;@K5y  
    3Run.Gv\  
    反射光束整形系统的3D视图 mNhVLB  
    4B? 8$&b  
    @ )nxX))a  
    b'F#Y9  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 kYMKVR  
     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 !/7$ O  
    2 |]pD  
    详述案例 euO!vLdX  
    3Ov? kWFO  
    模拟和结果 D2<(V,h9  
    nM]Sb|1:  
    结果:3D系统光线扫描分析 kC:GEY<N:Q  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 ++{,1wY\  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 )> >Tj7  
    B'sgCU  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd e\o>(is  
    @q8h'@sX  
    使用参数耦合来设置系统 bp"@vlv  
    Z|l/6L8  
    e0rh~@E  
    自由参数: NHI(}Ea|]  
     反射镜1后y方向的光束半径 H$G`e'`OZ  
     反射镜2后的光束半径 vxN,oa{hf  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) x$p_mWC  
     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。 FZdZGK  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 R1A|g =kF  
    "}/$xOl"  
    rt +a/:4+  
    z _A]mJ  
    C|or2  
    6d%V=1^F  
    Xx)PyO  
    自由参数: $eqwn&$n  
     反射镜1后y方向的光束半径 ]!% p21e  
     反射镜2后的光束半径 QY)hMo=|o8  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) _'OXrT#Q  
     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。 k+nfW]UNF  
     
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    离线yangzi123
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