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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) =F Y2O`%a  
    D%LYQ  
    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 4e;$+! dlV  
    ~R~.D  
    I.(@#v7T  
    TI<3>R  
    简述案例
    F|R7hqf  
    cH4 PrMm&  
    系统详情 uFb 9Ic]`  
    光源 U 8p %MFD  
    - 强象散VIS激光二极管 ]h&1|j1  
     元件 jN'h/\  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) WC37=8mA  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 Lfdg5D5.P  
     探测器 ;"ESN)*|i  
    - 光线可视化(3D显示) km][QEXs%  
    - 波前差探测 %W2U$I5  
    - 场分布和相位计算 D`mr>-Y  
    - 光束参数(M2值,发散角) 2"6qg>]-t  
     模拟/设计 LH=^3Gw  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 5o>*a>27,A  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): >;bym)  
     分析和优化整形光束质量 ,!GoFu  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 HRjbGc|[  
    A+frKoi  
    系统说明 9Li&0E  
    l?rLadvc  
    Rm79mh9  
    模拟和设计结果 vdQ#C G$/  
    >SL mlK  
    ^,t@HN;gA  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 &Td)2Wt  
    sf[|8}(  
    *)`PY4zF  
    tPN CdA  
    u*W! !(P/  
    总结 ,b IJW]h0  
    rIYO(}Fl  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 k9<UDg_ Y  
    1.模拟 6&0G'PMf  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 [hpkE lE  
    2.评估 6OAEAIh  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 V9qA'k  
    3.优化 nnN$?'%~6  
    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。 TF5jTpGq  
    4.分析 JC-> eY"O2  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ]jn1T^D'  
    S@S4<R1{\  
    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。 'W4v>0   
    _KkaseR  
    详述案例 5/i/. 0?n  
    T0"nzukd  
    系统参数 v_pe=LC{-e  
    /]j{P4  
    案例的内容和目标 `H>&d K|/  
    9L3P'!Z  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 nTD%i~t~o  
    r79 P|)\  
    2yZ~j_AF[  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ebNRZJ?C,  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 VS ;y  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 vV$^`WY4  
    &"gX 7cK8  
    模拟任务:反射光束整形设置 K5T1dBl,0  
    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。 67&Q<`V1*q  
    ~6Fh,S1?  
    $ BgaLJs/O  
    y7CO%SA  
    =q)+_@24>d  
    f(eXny@Y  
    规格:像散激光光束 +Yq?:uBV  
    OPE+:TvW^  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 WQ.{Ag?1  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 km5gO|V>m  
    9a`~ K L  
    dmv0hof  
    "=C~I W  
    :<{ 15:1  
    s-'~t#h  
    规格:柱形抛物面反射镜
    2)\MxvfOh  
                             E'D16Rhp  
     有抛物面曲率的圆柱镜 &8Vh3QLEx  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }`H{;A h  
     曲率半径等于焦距的两倍 C9MK3vtD.  
    !jU{ }RCR  
    bpU> (j  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) `$FX%p  
    KU{zzn;g  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 KWD{_h{R  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) $ kHXt]fU  
     离轴角决定了截切区域 SFtcO  
    9W\"A$;+&  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) t\ z@k9  
    a?GXVQ  
       =-/'$7R,  
    cC/32SmY4  
    光束整形装置的光路图 l/B+k  
    J(!=Dno  
    Sw; kUJ  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 8(y%]#n  
     因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 .=<s@Sg,t  
    e1JH N  
    反射光束整形系统的3D视图  "$J5cco  
    2ib,33 Z  
    Uf7ACv)Dn  
    -zJ V(`  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Ja 5od  
     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)。 C@]D*k  
    o@dT iQK_  
    详述案例 dyf>T}Iy  
    -~xQ@+./  
    模拟和结果 )eZ}Kt+  
    6)ZaK  
    结果:3D系统光线扫描分析 \<xo`2b  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 L aA<`  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 +_*NY~  
    LY)Wwl*wc  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ?q Q.Wj6Mj  
    fJ _MuAv  
    使用参数耦合来设置系统 cmU0=js.  
    [PiMu,O[v  
    0[<' ygu  
    自由参数: !ii( 2U  
     反射镜1后y方向的光束半径 '-n Iy$>  
     反射镜2后的光束半径 AX6:*aZB  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) <3N\OV2  
     由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 ''q;yKpaz  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 e:4,rfF1  
    *\}$,/m['  
    ht6}v<x.eA  
    /g9^g(  
    FYE(lEjxi  
    _99 +Vjy  
    t.RDS2N|  
    自由参数: lf KV%  
     反射镜1后y方向的光束半径 _7;G$\^&.  
     反射镜2后的光束半径 dxZn| Y  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) bf1$:09  
     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。 ?z-nY,'^uq  
     
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    离线yangzi123
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