[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） .7> g8  
petq6)g?  
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 vGchKN~_  
Ted!*HKlB  
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简述案例 W$:D#;jz`h  
L | #"Yn  
系统详情 T*92o:^  
 光源 76b2 3|  
- 强象散VIS激光二极管 wexa\o  
 元件 U9"Ij}  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） =4K:l}}  
- 具有高斯振幅调制的光阑 )|KZGr  
 探测器 fkD-mRKw
  
- 光线可视化（3D显示） JY$+<`XM  
- 波前差探测 ^_k`@SU  
- 场分布和相位计算 F **/T  
- 光束参数（M2值，发散角） 8" (j_~;  
 模拟/设计 ]Ryg}DOQ  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 [S?`OF12  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： tD6ukK1x  
 分析和优化整形光束质量 yLQwG.,  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 "MgTfUIiyD  
s"(F({J  
系统说明 !}=#h8fv  
9XX:_9|I  
4v.i!U# {  
模拟和设计结果 OhTd>~R`<  
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数值探测器结果 G@rV9  
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CykvTV Q  
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u>[hLXuB  
总结 S(G&{KG  
B0,C!??5  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 IQ5'4zQg=  
1.模拟 tW%!|T5/  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 /<CgSW}  
2.评估 F,@uYMQs  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ?F9c6$|  
3.优化 ab>>W!r@!  
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。 FH7l6b,^  
4.分析 `]5t'Ps  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 p`}G"DM  
=qS\+  
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。 <UbLds{+Uo  
bkIQ?cl<at  
详述案例 tfPe-U  
7:n OAN}%  
系统参数 #f }OR
A  
$pj;CoPm  
案例的内容和目标 OVEQ^\Q5D  
1j+RXb\<  
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^??*XEUJ  
'(SqHP|8&g  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 yXCJ?  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 "2hs=^&8  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 =[YjIWr#o  
iV.j!H7o  
模拟任务：反射光束整形设置 !%>(O@~"|  
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。 CB>*(Mu  
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zlhJ7i  
a+P^?N  
U\(T<WX,  
规格：像散激光光束 
u9G
 
~) vz`bD1  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 *q0vp^?  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %B04|Q  
!^qpV7./l  
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e{}vT$-  
T;{"lp.  
C$^WW}S  
规格：柱形抛物面反射镜 $mut v=IO  
                         [*d<LAnuWP  
 有抛物面曲率的圆柱镜 m&k l_f7  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 9lc{{)m2)  
 曲率半径等于焦距的两倍 H1hADn  
s@pIcNvx  
"]x#kM  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） z;Dc#SZnO(  
h]p$r`i7  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 {@ Z%6%'9  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） UUqA^yJ  
 离轴角决定了截切区域 NJPp6RZ%  
>JT^[i8[  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ]w~ECP(ap  
eOs4c`  
   mEq>{l:  
"eR-(c1  
光束整形装置的光路图 QR h %S{  
e6_`  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 @_Es|(4  
 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。 UiH5iZ<r;  
-E-e!  
反射光束整形系统的3D视图 zI.:1(,  
0 1:(QJ  
D@`"99z  
t^8|t(Lq  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 $(&+NJ$U$  
 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）。 H<ZXe!q(nx  
c[;=7-+  
详述案例 YAYwrKt  
y{J7^o(_~  
模拟和结果 -\V;Gw8mD  
p9j2jb,qy  
结果：3D系统光线扫描分析 Gu#wH  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 t9[%o=N~lD  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 7!^Zsp^+  
ZBXn&Gm  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd X{;5jnpG  
`k~w 14~w  
使用参数耦合来设置系统 T)*tCp]  
AJ)N?s-=  
Ql?>,FZ  
自由参数： *M+CA_I(  
 反射镜1后y方向的光束半径 JJu}Ed_  
 反射镜2后的光束半径 jP"yG#  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） gutf[Ksu  
 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。 0l~z0pvT  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 PAs.T4Av^  
%^(} fu  
dyuT-.2  
tq2TiXo%  
K"g`,G6S  
G[\3)@I  
l8RKwECdPn  
自由参数： qaEWK0  
 反射镜1后y方向的光束半径 |eH*Q%M  
 反射镜2后的光束半径 Cp^%;(@  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） }Fb966 $  
 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。 0m'tPFQ|  

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