[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Jq_AR!} %  
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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 OtZc;
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c&I"&oZ@&
 
UflS`  
I:edLg1T  
简述案例 Z&Xp9"j,@;  
10{zF_9yx  
系统详情 Jo4iWJpK  
 光源 vY2^*3\<D  
- 强象散VIS激光二极管 y8$I=  
 元件 1i/&t[  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） FS7@6I2Ts  
- 具有高斯振幅调制的光阑 1s6L]&B  
 探测器 /<Yz;\:Jy  
- 光线可视化（3D显示） Zk>#T:{h  
- 波前差探测 CZw]@2/JuQ  
- 场分布和相位计算 dT'd C  
- 光束参数（M2值，发散角） yhh\?qqy  
 模拟/设计 n>W*y|UJ  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 =pd#U  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 4^_'LiX3[  
 分析和优化整形光束质量 x`J
hNAO>  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ^]X\boWlI  
$u%7]]Y^\  
系统说明 SYwB #|  
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T.pc3+B8N  
模拟和设计结果 q}cm"lO$  
_m*FHi  
数值探测器结果 N;R I A  
IIO-Jr  
l$ufW|  
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tA{hx-  
总结 .> 5[;  
'nN'bVl/  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 )Y:C'*.r  
1.模拟 \k
.W F|~  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 hj,yl&  
2.评估 @7`=0;g  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 >>%E?'9A  
3.优化 |syvtS{  
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。 qh#?a'  
4.分析 (D2N_l(`<  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 3GPGwzX |  
*9tRhRc  
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。 w@x||K=Z  
~PyZh5x  
详述案例 *AJYSa,z  
b=XXp`h~a  
系统参数 $7*@TMX  
Y(F>;/AA  
案例的内容和目标 d~#:t~ $,  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 '$5Qdaj  
){4!  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 c7A]\1 ~  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 6cXZ3;a  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 z[WdJN{  
<-"[9 w  
模拟任务：反射光束整形设置 <Yn-sH  
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。 }p `A>  
Qrw:
Bva)  
6"yIk4u:  
Yc^,Cj{OM  
"'~&D/7  
7)*q@  
规格：像散激光光束 95sK;`rE+  
+LF`ZXe8l  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 LoW}!,|  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 t8.^YTI  

B/I1<%Yk  
ZMGC@4^F  
6iS7Hao"  
3&zcdwPj  
y.gjs<y  
规格：柱形抛物面反射镜 [D2<)  
                         xM$AhH  
 有抛物面曲率的圆柱镜 5%"sv+iO  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 BBa!le9P  
 曲率半径等于焦距的两倍 !:Ob
3Mq\  
)i<Qg.@MX  
465?,EpS  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） X'p%K/-m  
p8MN>pLP%  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 yM*_"z!L  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 0~BZh%s< (  
 离轴角决定了截切区域 nw0Tg=
P  
Bh;N:{&^Eu  
规格：参数概述（12° x 46°光束） @PV3G KJ  
fvRqt)Ks  
   >dnDN3x  
Q+*@!s  
光束整形装置的光路图 D!mx&O9  
kV4,45r  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 @4Lol2  
 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。 Va^(cnwa  
7GRPPh<4  
反射光束整形系统的3D视图 $pauPEe  
'^(qlCI  
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{18-=  
L=&}s[5  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 3*N0oc^m  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 gw<udhk  
m2[J5n?zLL  
详述案例 xn anca  
bT`et*]  
模拟和结果 n@J>,K_B  
Y?:"nhN  
结果：3D系统光线扫描分析 8Yf=)  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 EPU3Jban  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 E+J+fi  
($t;Xab  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd w{ Pl  
&3:<WU:U  
使用参数耦合来设置系统 !e}4>!L,(^  
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lF 2qw  
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o{xq   
自由参数： .\8LL,zT  
 反射镜1后y方向的光束半径 ,,G'Zur7  
 反射镜2后的光束半径 Dlz1"|SF  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） %$=2tfR  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 ~'N+O K  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 'ql<R0g  
W&7(  
Xt!wOW  
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u24XuSe$  
自由参数： Fi# 9L  
 反射镜1后y方向的光束半径 `:Zgq+j&  
 反射镜2后的光束半径 UTqKL*p523  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） DuIgFp  
 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。 R| XD#bG  

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