[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Hy:V`>  
{y=W6uP  
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 #SVNHpx  
R7jmv n  
qFX~[h8i+  
K kW;-{c  
简述案例 YUU-D(  
Z6C=T;w  
系统详情 BimjQ;jtI  
 光源 F'}'(t+oAm  
- 强象散VIS激光二极管 m><w0k?t  
 元件 uE/T2BX*  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） O)|P,?  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ~5 N)f UI\  
 探测器 inb^$v  
- 光线可视化（3D显示） POI.]1i  
- 波前差探测 Ox!U8g8c  
- 场分布和相位计算 QS.>0i/7l  
- 光束参数（M2值，发散角） [&[^G25  
 模拟/设计 85:NFa@J  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 :#E*Y8-  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： IzOYduJ.  
 分析和优化整形光束质量 j1
q[2'  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 2aZw[7s  
'7Nr8D4L  
系统说明 5wao1sd#  
8M
*PML4r  
d6{Gt"  
模拟和设计结果 tY${M^^<J  
`vG,}Pt]  
数值探测器结果 54;J8XT7  
kqYa*| l  
V3;.{0k  
HW4
.zw  
hRI"y":zD  
总结 _-!sBK+F  
GDhE[of  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 `i) 2nNJ"  
1.模拟 lU^;Z6f  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 HjqB^|z  
2.评估 u?Tpi[ #  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 AsS$C&^  
3.优化 -4w=s|#.\  
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。 ne61}F"E  
4.分析 EpS(o>'  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 p^nL&yIW,%  
iqQUtE]E_  
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。 5ercD  
Ut-B^x)gl  
详述案例 Tu{&v'!j6  
'bGX-C  
系统参数 $&s=68  
|6UtW{2I/  
案例的内容和目标 "Td`AuP@,  
u~ ~R9.
 
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 EV#MQM  
Xtz-\v#0o'  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 JXG"M#{  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 zf4Ec-)  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ""Zp:8o  
+')f6P;t>=  
模拟任务：反射光束整形设置 Qu5UVjbE,  
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。 Qu=LnGo~P  
G$'jEa<:u  
,:~0F^z  
9!9Z~/*m  
;N B:e  
72sD0)?A  
规格：像散激光光束 pME{jD  
FJ*i\Q/D  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 1Gt/Tq$_b  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 {7cX#1  
)&era` e[  
P o jmC  
n .!Ym X4  
|9"p|6G?B  
87}&`  
规格：柱形抛物面反射镜 tt%MoQ)  
                         (>mI'!4d  
 有抛物面曲率的圆柱镜 AC O)Dt(Y  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ml@2wGyf  
 曲率半径等于焦距的两倍 0JgL2ayIVI  
jENr>$$  
S[tE&[$(p  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） fgNU03jp^x  
d!KsNkk  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ug{R 3SS  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） *Nyev]8  
 离轴角决定了截切区域 7'wS\/e4a  
w;Q;[:y  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 9Rm/V5  
w ;daC(:  
   )uv=S;+  
 $Vc~/>  
光束整形装置的光路图 kc7l
c|'z  
=#mTfJ   
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 .nYUL>  
 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。 'Dvv?>=&  
/8VP[i)u  
反射光束整形系统的3D视图 K"<PGOF  
c}3W:}lW  
=9kN_:-  
?ER-25S  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Ku&!?
m@C  
 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）。 Z~A@o""F  
gPAX4'
 
详述案例 9]t[J_YM  
A2}Rl%+X]6  
模拟和结果 "NRDNqj(  
#fj/~[Ajv  
结果：3D系统光线扫描分析 qQ!1t>j+H  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 0y&I/2  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 b':|uu*/  
ZoKcJ
A  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 0&ByEN99  
GE>[*zN  
使用参数耦合来设置系统 9N%JP+<89  
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pZ#ap<|>I  
自由参数： j3q~E[Mz\  
 反射镜1后y方向的光束半径 nm7;ieMfr  
 反射镜2后的光束半径 b
$k&dT\o  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） .1 %T W)  
 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。 do uc('@  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 9Lh|DK,nV/  
UpXz&k  
$+}+zZX5  
v^ d]rSm  
e!fqXVEVR  
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DO7W}WU  
自由参数： vK$"# F~  
 反射镜1后y方向的光束半径 ?PTk1sB  
 反射镜2后的光束半径 qyHZ M}/  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ?Qb<-~~ j1  
 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。 kY]W
Qu  

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