[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Jk%'mEGE  
uAc@ Z-  
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 :EYu 4Y  
H\ {E%7^h-  
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简述案例 };
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系统详情 P\Ai|"=&]  
 光源  {VS''Lv  
- 强象散VIS激光二极管 B:B8"ODV  
 元件 Gv!BB=ir(  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） "w(N62z/  
- 具有高斯振幅调制的光阑 vYYS.ve  
 探测器 bl$+8!~  
- 光线可视化（3D显示） @][ a8:Y9I  
- 波前差探测 )3BR[*u
*  
- 场分布和相位计算 \8=e|a5`  
- 光束参数（M2值，发散角） q-A`/9  
 模拟/设计 -08&&H  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 0m]~J_  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： x%_qJ]o  
 分析和优化整形光束质量 8f /T!5  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 $o/0A
 
s"pR+)jf1D  
系统说明 i_[^s:*T  
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模拟和设计结果 T@%;0Ro~  
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数值探测器结果 sKe9at^E]>  
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总结 #citwMW  
dE 3i=  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 X{5v?4wI  
1.模拟 _F}IF9{?G  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 L4\SBO  
2.评估 B rez&3[  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 l9M#]*{  
3.优化 ,:0Q1~8  
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。 u@GR
N`yn  
4.分析 @ChN_gd
3!  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 A8_\2'b  
NmH}"ndv+  
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。 ZcUh[5:|  
c%q}"Y0oh  
详述案例 U@o2gjGN  
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系统参数 &(5^vw<0  
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案例的内容和目标 s[0prm5.  
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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。 ,Hik(22  
aHBByH  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 4@/q_*3o  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 [(D}%+2   
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 *Gk<"pEeS  

377j3dP  
模拟任务：反射光束整形设置 0Zc*YdH  
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。 z4%Z6Y  
syWv'Y[k?  
az:~{f*-  
Y(#d8o}}#  
(5f5P84x  
1jZDw~  
规格：像散激光光束 EWuiaw.  
.LeF|EQU\@  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 7$q2v=tH_  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 vWnHC  
? e9XVQ*  
L]/\C{}k  
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KEop  
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Vz7w{HY  
规格：柱形抛物面反射镜 6k@%+<1  
                         Ov~S2?E8  
 有抛物面曲率的圆柱镜 )$gsU@H -  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面
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`K7-H  
 曲率半径等于焦距的两倍 3]:p!Y`$  
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"lv:hz  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） &9RW9u "  
ch)Ps2i  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Mf%^\g.}  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型）  MrKU,-  
 离轴角决定了截切区域 q/rHHuY}  
{E3<GeHw4  
规格：参数概述（12° x 46°光束） c]g<XVI  
={mPg+Ei'  
   t]u(jX)  
PtPGi^
 
光束整形装置的光路图 % L %1g  
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 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 0w'y#U)&8  
 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。 {d?4;Kd  
6'No4[F 4n  
反射光束整形系统的3D视图 U!;aM*67  
7=QC+XSO  
P$(iB.&  
[FAOp@7W  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 `:bvuc(  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 5uD#=/oV  
L?D~~Jb  
详述案例 |`94Wj<  
.J1Hg  
模拟和结果 X#Dhk6  
{>UMw>T[  
结果：3D系统光线扫描分析 Vhbj.eX.)  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 9 .&Or4>  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 G0 nH Z6  
FkxhEat8  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd k`2B9,z  
 +,F= -  
使用参数耦合来设置系统 \MFWK#W  
0oi5]f6g?8  
LO$#DHPt  
自由参数： f_5R!;  
 反射镜1后y方向的光束半径 N?mY|x\}wK  
 反射镜2后的光束半径 'Qs3  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） D $CY:@  
 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。 .2{C29g  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Y9H *S*n  
GdfKxSO  
[Tb3z:UUvf  
{HRxyAI!
 
*p#YK|  
G|P
IH#  
l=-dK_I?  
自由参数： &PQ{e8w  
 反射镜1后y方向的光束半径 H:{(CY?t  
 反射镜2后的光束半径 :DX/r  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） RP@idz  
 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/q1&*T  

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