[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） +zL|j/q?  
N% !TFQf  
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 jxdX
7aik  
>[r,X$]  
CBKLct>  
f=T-4Of  
简述案例 h#~\-j9>  
; nc3O{rU  
系统详情 ~Iz{@Ep*  
 光源 VBq|j"o0"  
- 强象散VIS激光二极管 Em]2K:  
 元件 -PiakX  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜）
&G$K.q  
- 具有高斯振幅调制的光阑 k}hTSL  
 探测器
mzm{p(.  
- 光线可视化（3D显示） 4r tNvf5`  
- 波前差探测 _L% =Q ulu  
- 场分布和相位计算 >)*0lfxTZ  
- 光束参数（M2值，发散角） t$EL3U/(  
 模拟/设计 +cwuj  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 BIY"{"hJ  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： B6-1q& E/  
 分析和优化整形光束质量 ^|UD&6 dx  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 PdqyNn=  
'B9q&k%<  
系统说明 }'WEqNuE  
{JlSfJw!  
Y{I,ipU.  
模拟和设计结果 rr^?9M*{V  
b<27XZ@  
数值探测器结果 Y|nC_7&Bv  
tRVz4
fk[G  
t|?eNKVV9'  
ngOGo =
 
P^^WViVX  
总结 ' '<3;  
=:*2t  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 PrhGp _5  
1.模拟 0q o]nw  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 C$4!|Wg3  
2.评估 o0 |T<_  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 +lw8YH  
3.优化 !rTkH4!_  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 p+#]Jr  
4.分析 p8(Z{TSv  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 t
d5! S]  
fk2p}  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 R q`j|tY  
8}K4M(  
详述案例 |ngv{g  
D}~uxw;[^  
系统参数 ![&9\aH  
m[qW)N:w  
案例的内容和目标 >4&0j'z"  
6PT"9vR`)  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 4u=v  
opgNt o6$  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 |ITh2m  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ihd^P]  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 6,~]2H'zq  
\:Q)X$6  
模拟任务：反射光束整形设置 3(`P x}  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 +1nzyD_E  
p^)w$UL}}  
a5?Yh<cJ  

IL{tm0$r  
m,)o&ix1  
g\1|<jb3  
规格：像散激光光束 -5Oy k,  
%5!K?,z%  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Ch_eK^ g1  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 M{g.
x4M@W  
20/P:;  
ej,R:}C%`  
\V T.bUs  
IZBY*kr  
r7FpR!  
规格：柱形抛物面反射镜 9qvl9,*g  
                         uM,R+)3  
 有抛物面曲率的圆柱镜 vZ1?4hG  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 0UhJ I  
 曲率半径等于焦距的两倍 .'b|pd  
&qP0-x)  
+ />f?+  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） o37D~V;  
BS3{TGn  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 !8&EkXTw,  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） F+!9T  
 离轴角决定了截切区域 iKu4s  
Aw&0R"{  
规格：参数概述（12° x 46°光束） FuC\
qF  
7^<6|>j4  
   e~geBlLar  
9Dp0Pi?29  
光束整形装置的光路图 }#S1!TU  
:eIQF7-  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 $LVzhQlD  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 1A[(RT]  
n`V?n  
反射光束整形系统的3D视图 K>TEt5  
ueEf>0  
e*Y<m\*  
QH_Ds,oH=  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 / ;+Mz*  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 biV NZdA  
fZcA{$Vc]N  
详述案例 qkqtPbQ 7  
Dus!Ki~8(t  
模拟和结果 5?[hr5E.
E  
Eihy|p  
结果：3D系统光线扫描分析 }<zbx*!  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Tn9Fg7<  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Bg}l$?S  
33&l.[A"!}  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd O[\mPFu5  
%cBOi_}}~  
使用参数耦合来设置系统  : 76zRF  
=~5N/!  
hM[3l1o{|  
自由参数： jib pZ)  
 反射镜1后y方向的光束半径 w OOu/Y  
 反射镜2后的光束半径 E#,\[<pc  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 4sW'pH  
 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。 UA(4mbz+  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 5A<}*T  
efE
=5%O  
}=Xlac_U  
GFju:8P?  
OZC yg/K  
p5% %k-  
||ugb6q[6B  
自由参数： d]:G#<.  
 反射镜1后y方向的光束半径 4LW~  
 反射镜2后的光束半径 x6*y$D^B  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） e7bMK<:r  
 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。 ^;F5ymb3U  

学习学习