[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） *FhD%><  
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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 :'1UX <&B  
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Z9Prw/8P  
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简述案例 I#lvaoeN  
}xhat,9  
系统详情 /8m2oL\<  
 光源 j7r!N^  
- 强象散VIS激光二极管 2y6@:VxSh  
 元件 ybnq;0}$  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） { a2Y7\C/  
- 具有高斯振幅调制的光阑 WOqAVd\  
 探测器 QY14N{]T\p  
- 光线可视化（3D显示） 55lL aus  
- 波前差探测 rb
8c^u#r  
- 场分布和相位计算 o=/Cje  
- 光束参数（M2值，发散角） F:$Dz?F0v  
 模拟/设计 X3nt*G1dL  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ?naPti1GX  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： b _Q:v
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 分析和优化整形光束质量 gFO|)I N  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 nT7{`aaQl  
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系统说明 "F_o%!l  
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/JP]5M)   
模拟和设计结果 e<_yr>9g"  
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数值探测器结果 ZHPsGHA  
&!)F0PN:u  
#Bo/1G=  
Zmx[u_NG  
aFkxR\x 6%  
总结 -I, _{3.S  
9`[#4'1Mik  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 }h+_kRQ  
1.模拟 eFO+@  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 TF\<`}akX  
2.评估 b0\'JZ  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ONx|c'0g  
3.优化 ZqI.n4:9  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 D+ki2UVt&  
4.分析 Y~RZf /`  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 HSt|Ua.c/h  
.aRL'1xHl  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 tykA69X\W  
to0tH^pD  
详述案例 !*46@sb:  
Q:iW k6  
系统参数 ETu7G5?  
'pE %'8R  
案例的内容和目标 Y`FGD25`  
)G(6=l*  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Lh=~3  
^$][ah  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ;OYwZ  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 gbc^Lb  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ?FRR";  
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'I"  
模拟任务：反射光束整形设置 ivdw1g|)h  
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。 oz}p]l7  
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~A8%[.({5  
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规格：像散激光光束 [7Nn%eZC  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 %EPqJ(T  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 }@'xEx  
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A!v-[AI[  
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AHb5>!  
规格：柱形抛物面反射镜 *D1fSu!  
                         - Pz )O@ ;  
 有抛物面曲率的圆柱镜 AK<ZP?0  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ~H0~5v F  
 曲率半径等于焦距的两倍 +DKrX  
'Rfvr7G/?  
C#r_qn  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Zn3iLAPBX  
DT&[W<oN  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 a73b/_zZ=  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） yZ&By?.0  
 离轴角决定了截切区域 k;3P;@3,W  
ZLvw]N&R  
规格：参数概述（12° x 46°光束） +ZXGT  
Rn{q/h  
   2W pe( \(  
Y,D\_il_  
光束整形装置的光路图 kyJv,!};  
"!)8bTW  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 F dv&kK!  
 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。 c7\bA7.  
z>j%-3_1  
反射光束整形系统的3D视图 5*buRYck0  
cXJgdBwo  
| 7>1)  
}sy3M
rb  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 xSb/98;  
 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）。 uMsKF%m  
v03~=(  
详述案例 c%~'[W04\  
mS~3QV  
模拟和结果 `j>qOT  
Lu:!vTRmw  
结果：3D系统光线扫描分析 cb%w,yXw  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 #Mbt%m  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 &P3B  

8Z3+S)6  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd *MagicA  
.M>u:,v  
使用参数耦合来设置系统 V2/+SvB2  
3UC8iq*  
>^J!Z~;L)  
自由参数： `ss]\46>  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;JL@V}L,  
 反射镜2后的光束半径 n^Z?u9VR  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \yG_wZs  
 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。 A94VSUDA:  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 YSrFHVq  
l}Xmm^@)  
`MTOe1  
!y] Y'j  
5 (H; x74  
[q.W!l4E  
]Vwky]d  
自由参数： s?Q`#qD  
 反射镜1后y方向的光束半径 7DYD+N+T  
 反射镜2后的光束半径 V$v;lvt^Uq  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） iBUf1v  
 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。 =
m/2)R{  

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