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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) \xUe/=  
    B: \Uw|Mf  
    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 n?:=  
    nWvuaQ0}  
    hHPs&EA.p  
    NcAp_q? 4  
    简述案例
    LsM7hLy  
    i"j(b|?e  
    系统详情 N7s'6(`=X  
    光源 R+~cl;#G6  
    - 强象散VIS激光二极管 ~Gqno  
     元件 Ol')7d&  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) p<v.Q   
    - 具有高斯振幅调制的光阑 )kJH5/  
     探测器 0liR  
    - 光线可视化(3D显示) q,2]5 '  
    - 波前差探测 oiH|uIsqR  
    - 场分布和相位计算 8V-\e?&^  
    - 光束参数(M2值,发散角) cFagz* !  
     模拟/设计 BvU"4d;x  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 yt+}K)Hz  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): 4"vaMa  
     分析和优化整形光束质量 gs W0  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 )){xlFA}  
    '?Jxt:<  
    系统说明 TFepxF  
    {R^'=(YFy  
    `PL[lP-<  
    模拟和设计结果 3?E&}J<n  
    h)v^q: ='  
    EHlytG}@  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 4{qB X?  
    K{l5m{:%  
    Se!)n;?7Sw  
    w&BGJYI  
    `E\imL  
    总结 Y?#i{ixX6n  
    = zl= SLe  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 K"2|[5  
    1.模拟 G5tday~3  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 1 11D3  
    2.评估 !D o,>gO  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 M3zDtN  
    3.优化 PVa o  
    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。 fRm}S>Nibb  
    4.分析 8#` 6M5  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 * \HRw +cL  
    2>\\@ 1  
    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。 -n*;W9  
    T!Sj<,r+j  
    详述案例 \nqo%5XL  
    }xlKonk  
    系统参数 RH~3M0'0  
    %So] 3;'  
    案例的内容和目标 ZB5?!.ND  
    (P==VZQg  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。  l>v{  
    &!35/:~uD  
    7?)/>lx\>$  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 N*DhjEU)[  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 y7<&vIEC  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Pj7gGf6v  
    0p fnV%  
    模拟任务:反射光束整形设置 v.W{x?5  
    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。 ["3df>!f  
    K%}}fw2RMN  
    oJ78jGTnb  
    H:a|x#"  
    uv4 _:   
    |)@N-f:E  
    规格:像散激光光束 i=v]:TOu  
    (OQ?<'Qa  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 OYf{?-QD  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 uC~g#[I QM  
    v9}[$HWx  
    #B\=Aa`*  
    i ilyw_$H  
    =:h3w#_c  
    s0{ NsK>  
    规格:柱形抛物面反射镜
    DM3B]Yl  
                             {TZE/A3D,  
     有抛物面曲率的圆柱镜 T{*^_  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 8U.$FMx :  
     曲率半径等于焦距的两倍 -Gsl[Rc0H;  
    pH9HK  
    ~,}s(`~   
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) jeDlH6X'  
    =LZ>s u  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 # bX~=`  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) ccO aCr  
     离轴角决定了截切区域 <<3+g"enno  
    |#TXE|#ux  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) MWq$AK]  
    Kj*m r%IaU  
       FU@uH U5fd  
    (Cj,\r  
    光束整形装置的光路图 v`{:~ q*  
    GhnE>d;i  
    R @r{  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 ?^3B3qqh9  
     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。 "2h5m4  
    *d l"wH&  
    反射光束整形系统的3D视图 5fHYc0  
    Zd>ZY,-5  
    `F,zenk=  
    ?~qC,N[  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 e?)yb^7K  
     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)。 0]a15  
    ^\YQ_/\~L  
    详述案例 -Uf4v6A  
    g)M#{"H  
    模拟和结果 9kd.j@C  
    1PU*:58[  
    结果:3D系统光线扫描分析 v:P!(`sF  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 }'jV/  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 -]&<Sr-  
    d]k='  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd SY6r 8RK  
    @+0V& jc  
    使用参数耦合来设置系统 4GTrI@}3  
    2nx8iA  
    9`&77+|;e  
    自由参数: ^@ UjQ9[>  
     反射镜1后y方向的光束半径 {gIEZ{  
     反射镜2后的光束半径 sUda   
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) ocP*\NR  
     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。 wrK#lh2  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 dKe@JQ+-z  
    %EB;1  
    Ge9}8  
    E<a.LW@  
    cX"G7Bh  
    9R:(^8P8  
    *C/KM;&  
    自由参数:  f }-v  
     反射镜1后y方向的光束半径 (6[Wr}SW5  
     反射镜2后的光束半径 S W-0h4  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) d:3= 1x  
     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。 4`G=q^GL,  
     
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    离线yangzi123
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