[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） tXG4A$(2&  
?%za:{  
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 xXY)KI N[  
Q,,fDBN  
RZ
/+K=  
j]F#p R}p  
简述案例 X_tW#`  
sw qky5_K  
系统详情 `~aLSpB65  
 光源 Ti@P4:q  
- 强象散VIS激光二极管 G5QgnxwP2  
 元件 C_^R_  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ".Deu|>  
- 具有高斯振幅调制的光阑 eFXi )tl  
 探测器 |H+k?C-w  
- 光线可视化（3D显示） 4G;`KqR@  
- 波前差探测 qq9tBCk

 
- 场分布和相位计算 qLW-3W;WUH  
- 光束参数（M2值，发散角） y/sWy1P7  
 模拟/设计 {z[HNSyRs  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Am=PUQF$  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ?j4,^K3  
 分析和优化整形光束质量 9 <kkzy  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 jXDzjt94J  
"$:y03V  
系统说明 A^Hp#b@  
G`9F.T_Z^)  
@qhg[= @  
模拟和设计结果 a+a%}76N  
z`r4edk3  
数值探测器结果 VY&9kN  
;,B@84'  
O*n%2Mam  
Y`O}]*{>8R  
(B/F6 X;o.  
总结 f?<M3P  
+$mskj0s  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ]'ApOp  
1.模拟 I{g2q B$6  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 sImxa`kb  
2.评估 |xgCV@  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 k;:u| s8NS  
3.优化 /h.3<HI."*  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 fi4/@tV?$L  
4.分析 AO7qs:+  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 oJp_c  
. ;@)5"  
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。 cCbr-Z&  
z?_}+  
详述案例 w>q_8V_K  
4!s k3Cw{  
系统参数 Sl<-)a:  
&fy8,}  
案例的内容和目标 vls> 6h  
0JRBNh  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 6=lQT 9u{  
jeBj   
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 eD1MP<>h  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 z4fK{S  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 dvWlx]'  
|Gs-9+'y  
模拟任务：反射光束整形设置 *U^I`j[u  
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。 [[DFEvOEh  
yrYaKh  
PW
D]qtr  
%mvx}xV  
!9cPNIi  
GQ)cUrXQz  
规格：像散激光光束 i&Cqw~.H  
u]-El}*[  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 KIY_EE$?  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 $I0a2Z=dP  
KQZRzX>0  
r$eL-jQmn  
y
Wk:u 5  
;S27m]Q?  
`/Jr8J_  
规格：柱形抛物面反射镜 vgZPDf|  
                         M_ cb(=ey  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Cr
X-
?$  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ^a5~FI:  
 曲率半径等于焦距的两倍 e14Q\  
rtOW-cz  
Z:gsguX  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Ip\g^ia  
2xBGs9_Y  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Cu<ojN- $  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） o@~gg*
  
 离轴角决定了截切区域 vjWgR9 4/{  
F qyJ*W\1  
规格：参数概述（12° x 46°光束） }33Au-%*  
Ds5&5&af  
   -;.fU44O[#  
0vNM#@  
光束整形装置的光路图 t$D[,$G9  
@].aFhH`)  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 bbA<Zp  
 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。 md_s2d  
sW`iXsbWM>  
反射光束整形系统的3D视图 >
%A=b}VS  
C>-"*Lt  
Ps,w(k{d  
fkG"72 95A  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 .qP zd(<T7  
 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）。 yE/I)GOQjs  
TK1MmL  
详述案例 KDzI
arC  
t)b>f~  
模拟和结果 EE{%hGb  
M/ \~  
结果：3D系统光线扫描分析 8[XNFFUZs  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 tjL#?j  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 O3^@"IY  
}Q*ec/^{f  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ?q7Gs)B=^'  
v2SsfhT  
使用参数耦合来设置系统  n6dg   
5PySCGv  
KJ |1zCM  
自由参数： R'_[RHFC  
 反射镜1后y方向的光束半径 )v.FAV:  
 反射镜2后的光束半径 ^`9OA`2  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） hTqJDP"&F  
 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。 HKf3eC  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 aUQq<H'R  
.- o,_eg1f  
f5eX%FR  
JaTW/~ TU  
DtX{0p<T3  
~Y$1OA8  
Q0A1N[  
自由参数： {643Dz<e  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;* Jd#O  
 反射镜2后的光束半径 AUd}) UR  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） o!N@W  
 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。 0J B"@U&-  

学习学习