[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） CV%AqJN  
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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 7%C6hEP/*W  
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BsV2Q`(gT  
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简述案例 tz&'!n}  
Xx_v>Jn!  
系统详情 uK6`3lCD  
 光源 4.|-?qG  
- 强象散VIS激光二极管 4G`7]<  
 元件 ]-d:wEj  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） CL{R.OA  
- 具有高斯振幅调制的光阑 4fPbwiKj  
 探测器 +yX\!H"  
- 光线可视化（3D显示） XQAdb"
`  
- 波前差探测 s@^(1g[w`  
- 场分布和相位计算 '@)47]~  
- 光束参数（M2值，发散角） '=?IVm#C  
 模拟/设计 Vb>!;C  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ,7:_M>-3g  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ?I{pv4G:  
 分析和优化整形光束质量 
hA1\+r  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 (R)\  
Ag1*.t|  
系统说明 f`w$KVZ1!w  
1vlRzkd  
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模拟和设计结果 e;KZTH;  
R/8>^6  
数值探测器结果 |:_WdU"Q]  
iXN"M` nhm  
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\a]JH\T)Q  
Q+(}nz4  
总结 smEKQHB  
d&K2\n  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 t5dk}sRF  
1.模拟 \DsP'-t  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 u4QPO:,a4  
2.评估 4naL2 Y!  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ,c#IxB/0  
3.优化 $Lpt2:.((  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 k$`~,LJp  
4.分析 L'k)  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 (=:9pbP  
=Q985)Y&  
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。 b X.S`  
%Od?(m"&  
详述案例 :G$f)NMK  
O>e2MT|#k  
系统参数 ycAQHY~n  

2_lgy?OE`  
案例的内容和目标 \Z0-o&;w  
tRU+6D <w  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 P/;sZo  
k.nq,  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 >r+Dl\R  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 3vx*gfr3  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 "&;>l<V  
C?6wIdp  
模拟任务：反射光束整形设置 ,$irJz F  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 J7:VRf|,?(  
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Y;3DU1MG0  
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规格：像散激光光束  qW8sJ=  
f0rM 4"1  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束  pv<$ o  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 X yi[z tN  
?Fgk$WqC  
A&%vog]O  
_t[RHrs  
vR$[#`X  
o HqBNTyH  
规格：柱形抛物面反射镜 )cnH %6X  
                         Y r6wYs(%  
 有抛物面曲率的圆柱镜 $'D|}=h<Y  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 K=|x"6\  
 曲率半径等于焦距的两倍 o'Q"  
Fj? Q4_  
E^kB|; Ki  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） K|Sh  
!#l>+9  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 &AR@5M u  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 0mcZe5RS  
 离轴角决定了截切区域 Jq0aDf f  
13 `Or(>U  
规格：参数概述（12° x 46°光束） *o<zo `  
y;zp*(}f$h  
   zu8   
cMxuG'{=.  
光束整形装置的光路图 ;Fw{p{7<  
c*o05pMS  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 _P6e%O8C#  
 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。 t[HfaW1W  
JC|j*x(k/  
反射光束整形系统的3D视图 $ ?ayE  
o+{]&V->gN  
-'SpSy'_  
l":\@rm`  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 a2J01B  
 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）。 9FB k|g"U)  
TmI~P+5w  
详述案例 Mr/;$O{  
\0gU)tVZ  
模拟和结果 klkshlk d  
|~)!8N.{  
结果：3D系统光线扫描分析 AQAZ+g(I
K  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 '3B"@^]  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 R@ksYC3 F  
N %;bV@A9  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd )4h4ql W  
f]c{,LFvZ  
使用参数耦合来设置系统 u!$+1fI>  
Uwj|To&QR  

=$kSvCjP  
自由参数： &lnr?y^  
 反射镜1后y方向的光束半径 mdzUL d5J  
 反射镜2后的光束半径 |HT5G=dw
 
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Cp!bsasj  
 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。 ,3+#?H  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ),DLrGOl  
)DR/Xu;b  
V{qpha4'P  
[g<rzhC~=  
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CEQs}bz  
o8uak*"{  
自由参数： $,I%g<  
 反射镜1后y方向的光束半径 x-E@[=  
 反射镜2后的光束半径 B EN U  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ^T>P  
 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。 >#u9W'@|  

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