[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） C"k]U[%{  
Nvd(Tad  
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 1Va@w  
w7<4D,hk  
&Mz.i,Gh  
J%E0Wd  
简述案例 :/}=s5aQl/  
4k6:   
系统详情 Ka"1gbJ|  
 光源 Yg1HvSw\  
- 强象散VIS激光二极管 8yuTT^  
 元件 CY!H)6k  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） FGpV ]p  
- 具有高斯振幅调制的光阑 =]<X6!0mR  
 探测器 .O{_^~w_q  
- 光线可视化（3D显示）  Y@b|/+  
- 波前差探测 XKT[8o<L  
- 场分布和相位计算 QCfR2Nn}  
- 光束参数（M2值，发散角） Jd33QL}Hj  
 模拟/设计 $^#q0Yx  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 +^4HCyW  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ]:4\rBR3  
 分析和优化整形光束质量 "YVvmCp  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Z>W&vDeuN  
JS&;7Z$KX  
系统说明 G4uO
Y?0N  
\F7NuG:m,  
\6/!{D,  
模拟和设计结果 EDA6b]  
ip*UujmNyR  
数值探测器结果 }&EdA;/o_  
2]tW&y_i  
[?)He} _L  
Js9EsN%  
y*I,i*iv  
总结 Lcs?2c:%  
{ka={7  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 3X1 U  
1.模拟 Z$K[e  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 _^F%$K6  
2.评估 _+&/P&  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 hOm0ND?;1  
3.优化 8oJp_sw  
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。 QU@CPME  
4.分析 /J&_ZDNV~  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 rX|{
nb  
HB}iT1.`  
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。 [iN\R+:  
|eej}G(,m}  
详述案例 YA8ZB&]En/  
4/&.N]  
系统参数 *47%|bf`  
c+UZ UgP  
案例的内容和目标 %lGg}9k'  
W)u9VbPk[  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 sfCU"O2G  
ov'C0e+o  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 XJ?zP=UK  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 28 ;x5m)N  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 q&: t$tSS  
3O?[Yhk`.  
模拟任务：反射光束整形设置 9Ljd or  
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。 8?t}S2n2  
G2FD'Sf  
kBrU%[0O  
Bvz& p)(  
^W[3RiG  
`q?@ Ob&  
规格：像散激光光束 r59BBW)M  
ajD/)9S
 
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 #!]~E@;E  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 1K{hj%  
6b h.5|  
B..> *Xb  
]goPjfWvU"  
n`|CDKb  
8Y~\:3&1<  
规格：柱形抛物面反射镜 WL1$LLzN  
                         :n$?wp  
 有抛物面曲率的圆柱镜 O[HBw~  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 1h&_Q}DM  
 曲率半径等于焦距的两倍 =b#,OXQ  
NE-c[|rq  
4 _Idf  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 5m rkw  
Trml?zexD  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 w)%/Me3o  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） QQX7p!~E  
 离轴角决定了截切区域 3qwSm<  
Rc`zt7hbJ  
规格：参数概述（12° x 46°光束） a*Ng+~5)6  
5OHF=wh  
   d{RMX<;G  
:X#'ELo|  
光束整形装置的光路图 C'fQ Z,r-v  
OG2&=~hOz-  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 wy#5p]!u  
 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。 r_M5:Rz  
v^(J+d_>   
反射光束整形系统的3D视图 '=>l& ;  
C: a</Sl  
e2MjV8Bs  
!v]~ut !p  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 @z7$1pl}  
 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）。 hg}R(.1K=  
5Q@4@b{C
 
详述案例 ^h"F\vIpV  
K7]IAV  
模拟和结果 .7MLgC;  
MD=!
a5'  
结果：3D系统光线扫描分析 @ R;o $n  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ]j^rJ|WTH  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 SI/p8 ^  
Y .\<P*iO  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Pxe7 \e  
hZeF? G)L'  
使用参数耦合来设置系统 zZ{(7Kfz  
0*8uo Wt&  
GQ=Pkko  
自由参数： qc@v"pIz'S  
 反射镜1后y方向的光束半径 Zi ;7.PqL  
 反射镜2后的光束半径 eLN[`hJ  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） vU,;asgy  
 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。 6B`,^8Lp  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 xX2/uxi8  
oD~q/04!  
rd4mAX6@  
R(<_p"9(  
XFWo"%}w  
hC...tk  
T6Ks]6m_  
自由参数： PW GNUNc  
 反射镜1后y方向的光束半径 0;x<0P  
 反射镜2后的光束半径 gatxvR7H  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） lsRW.h,  
 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。 [HSN*LXe  

学习学习