[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） hpLo  
YX!%R]c%  
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 :6N{~[:4  
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Dr,{V6^  

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简述案例 OHM.xw*?.  
2+ >.Z.pX  
系统详情 ak0KrVF  
 光源 URX>(Y}g9^  
- 强象散VIS激光二极管 XvZg!<*OH  
 元件 C03ehjT<  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 8WfF: R;  
- 具有高斯振幅调制的光阑 :}e*3={4  
 探测器 m:II<tv  
- 光线可视化（3D显示） 2syKYHV  
- 波前差探测 `!>zYcmT  
- 场分布和相位计算 Y@_ i32,r  
- 光束参数（M2值，发散角） 76mQ$ze  
 模拟/设计 I_'vVbK+>  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 zrD$loaW.'  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ^nFa'=  
 分析和优化整形光束质量 s1:UCv-%  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 :}o0Eb  
l J;wl|9  
系统说明 WI](a8bm  
}g5h"N\$o  
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模拟和设计结果 DJ[U^dWRn  
tJbOn$]2"  
数值探测器结果 <P(d%XEl  
T_y 'cvh  
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dkLc"$(O
 
Rfeiv  
总结 ) m%ghpX  
6./h0kD`  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 u}qfwVX Z  
1.模拟 x44)o:  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ('OPW&fRG  
2.评估 ?U iwr{Q  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ov*zQP  
3.优化 ,BOB &u  
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。 = 14'R4:  
4.分析 >.\G/'\?  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 +mMn1&  
KFCuv15w,3  
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。 UN_lK<utF  
D0~WK stl  
详述案例 +2|X 7wA  
1;080|,s  
系统参数 )PB&w%J  
$6Nm`[V  
案例的内容和目标 `m`jX|`  
#W~5M ?+  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 8Rc4+g  
3@XCP-`  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 MS_&;2  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 rs=wEMq/  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ~pX&>v\T  
zTAt% w5  
模拟任务：反射光束整形设置 s~IOc%3  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 QKE$>G  
cx1U6A+  
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B.
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r%u[d>  
规格：像散激光光束  C!Y|k.`p  
]Qkto4DQ5  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 &!N5}N&  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 818</b<yn  
fP&F$"o8  
&:S_ewJK7  
1AjsAi,7;2  
4+$<G/K  
 S`U Gk  
规格：柱形抛物面反射镜 8r
GW G  
                         GWM2l?zOP  
 有抛物面曲率的圆柱镜 mE}``  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ie 2X.#  
 曲率半径等于焦距的两倍 {YcVeCq+N  
U#Wc!QN-t  
one^XYy1%  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 6@]Xw
q  
pyT+ba#  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 !_?<-f(  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） K.*?\)&  
 离轴角决定了截切区域 ?\<2*sW [k  
nbMH:UY,J  
规格：参数概述（12° x 46°光束） `JG~%0Z?}  
PJAE
~|a  
   6mep|![6  
P>)-uLc~W  
光束整形装置的光路图 /raM\EyrlP  
SR*%-JbA  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 OV7vwj/-  
 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。 >m:.5][yu  
q&<#)#+  
反射光束整形系统的3D视图 `yP-,lA$  
JjfNH ~  
d;mQ=k 1  
\xDu#/^  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Jtd@8fVi  
 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）。 1.p?P] .  
W#u}d2mP  
详述案例 6lT1X)  
Ook3B  
模拟和结果 JV36@DVQ  
,*E%D_  
结果：3D系统光线扫描分析 x3PeU_9  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 DECX18D  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 vEtogkFA"  
pcur6:8W!  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd t<ftEJU"'w  
R:E6E@T  
使用参数耦合来设置系统 Yo| H`m,  
O<6/0ub&+h  
f#eTi&w  
自由参数： L9Fx Lw41  
 反射镜1后y方向的光束半径 By3dRiM=,2  
 反射镜2后的光束半径 4TwU0N+>  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） )tFFa*Z'  
 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。 Se0/ysVB  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 oq8~PT
w  

KS*W<_I  
`3pe\s  
xBgf)'W_Z  
1yX&iO^d  
RVI],O  
R&ou4Y:DG  
自由参数： GdG
%=+
 
 反射镜1后y方向的光束半径 82O`<Ci  
 反射镜2后的光束半径 _j%Rm:m;<  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Y1`.  
 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。 <RGRvv  

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