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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) q@p-)+D;  
    y.~y*c6,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 sSi1;9^o  
    EIwTx:{F  
    g@.RfX=  
    (@dh"=Lt\  
    简述案例
    0=;jGh}|i  
    %zs 1v]  
    系统详情 Dm6}$v'0  
    光源 Cd#>,,\z  
    - 强象散VIS激光二极管 ' @M  
     元件 i=-zaboo  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) j3rBEQ,R  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 a'ViyTBo  
     探测器 PqIGc  
    - 光线可视化(3D显示) ZgLO[Bj  
    - 波前差探测 SQ)$>3>C  
    - 场分布和相位计算 8| zR8L  
    - 光束参数(M2值,发散角) *tjE#TW  
     模拟/设计 n< [np;\  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 m u(HNj  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): ky#d`   
     分析和优化整形光束质量 lC +p2OG^[  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 <w}k9(Ds  
    hq/\'Z&!+P  
    系统说明 h FP$MFab  
    x{C=rdp__  
    @YP\!#"8  
    模拟和设计结果 n\5` JNCb  
    Ix%h /=I  
    . x~tEe  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 &3>ki0L  
    -,et. *  
    l'VgS:NT  
    28-6(oG  
    gqJ&Q t#f  
    总结 ~ -Rr[O=E  
    Bm%:Qc*  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 YcGSZ0vQ  
    1.模拟 pK4I?=A'  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 5B .+>u"e  
    2.评估 cn=~}T@~Z  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 \w^iSK-  
    3.优化 ` &|Rs  
    利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 \i "I1xU  
    4.分析 =R!=uml(  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 O%A:2Y79  
    F$ x@ ]  
    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。 f!*b8ND^R  
     o )cd!,h  
    详述案例 +}>whyX1  
    Q$W0>bUP  
    系统参数 @ h([c  
    {Zjnf6d]  
    案例的内容和目标 =lS~2C  
    #18H Z4N  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 *4r 1g+0  
    9IMtqL&  
    a |32Pn  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Wk'KN o  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 XY1NTo. =  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 O:RPH{D  
    ,y3o ,gl  
    模拟任务:反射光束整形设置 2;5EH 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。 %]>c4"H  
    w]UYD;f  
    9<WMM)  
    t'_Hp},  
    vML01SAi  
    .jZmQtc  
    规格:像散激光光束 <dD}4c+/t  
    /lm;.7_J+  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 4t|g G`QW7  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 #DwTm~V0"  
    VCcLS3  
    : +/V  
    NUEy0pLw  
    8Cs)_bj#!  
    kW4/0PD  
    规格:柱形抛物面反射镜
    IBf&'/ 8\  
                             Eg5|XV  
     有抛物面曲率的圆柱镜 ={W;8BUV%^  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面  <G{m=  
     曲率半径等于焦距的两倍 A0cC)bd&  
    `&4L'1eF{  
    mgL~ $  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) *|Q'?ty(x  
    Y;p _ff  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 j=r`[B m  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) @~U: |h  
     离轴角决定了截切区域 W@`Nn*S  
    Av^{$9yl  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) 8*H-</ =  
    \kvd;T#t6  
       ~+A?!f;-J  
    x %L2eXL  
    光束整形装置的光路图 xpx=t71Hq  
    =;7gxV3;  
    "8&pT^  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 ixw3Z D(>+  
     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。 G`8gI)$u  
    ?5Wjy  
    反射光束整形系统的3D视图 wXMKQ)$(  
    93XTumpV  
    1LZ?!Lw  
    VtUe$ft  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 EQSOEf[  
     绿线表示生成的光轴,由VirtualLab的基础定位方法生成(仅仅设置了距离z和倾角)。 :`2<SF^0O  
    cZ k? o  
    详述案例 II3)Cz}xRG  
    =zDU!< U  
    模拟和结果 \-0@9E<D  
    -/ ; y*mP  
    结果:3D系统光线扫描分析 C$vKRg\o  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 & 1p\.Y  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 9AD`,]b  
    6b~Zv$5^Y-  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd TUIj-HSe  
    K19/M1~  
    使用参数耦合来设置系统 3xxQL,FV  
    V8ZE(0&II}  
    Q zPq^  
    自由参数: C<?}?hhb  
     反射镜1后y方向的光束半径 AV Gu*  
     反射镜2后的光束半径 \{t#V ~  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) %I9{)'+@x  
     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。 MIo<sJuv  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 @*]l.F   
    [mn@/qf  
    vp? 87h  
    nT..+ J)  
    :'91qA%Wr  
    NeAkJG=<  
    _G|hKk^,  
    自由参数: +>/ariRr  
     反射镜1后y方向的光束半径 [9(tIb!x  
     反射镜2后的光束半径 (MY#;v\AYE  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 9un]}7^  
     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。 XE* @*  
     
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