[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） b|xpNd-  
>j*;vG5T  
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 2S"Nf8>zp  
P 1XK*GZ  
 YZc>dE  
.zg8i_  
简述案例 asJ!NvVG'  
1'.7_EQ4T  
系统详情 /E;y,o75  
 光源 );V2?G`/  
- 强象散VIS激光二极管 P{
OAV+cG  
 元件 =GlVccc  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） :bu>],d-8'  
- 具有高斯振幅调制的光阑 r;BT,jiX  
 探测器 Wj|alH9<  
- 光线可视化（3D显示） G!w"{Bk?9  
- 波前差探测 dZ#&YG)?e  
- 场分布和相位计算
sUZX }  
- 光束参数（M2值，发散角） 1 `^Rdi0  
 模拟/设计 K 0gI):  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 8Jf.ECQT  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： '* mH*?Y  
 分析和优化整形光束质量 qm/Q65>E  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ]]7mlQ  
k@zy  
系统说明 )?_#gLrE6  
We0.3aG  
L,y6^J!  
模拟和设计结果 |*Z$E$k:  
^`un'5Vk  
数值探测器结果 ]7-&V-Ct*  
l/;X?g5+  
oFjIA!  
h(W
rL  
)`^p%k  
总结 ),%6V5a+E  
{U&.D [{&  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 LYlDc;<A  
1.模拟 06jqQ-_`h  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 xsWur(>]  
2.评估 ge]STSM0n7  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 l5L.5$N  
3.优化 [M+f-kl  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 jxYc2  
4.分析 d)~Fmi;  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 sz9L8f2  
J\e+}{  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 @&[T _l  
Tw +  
详述案例 V!)O6?l  
IIy~[4dW  
系统参数 &=4(l|wcg  
.*e
lggM  
案例的内容和目标 eb*#'\~'  
}NsUnbxT  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Rb\6;i8R  
6~*9;!th  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 28 3H  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 7'OtruJ  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 37;$-cFE  
S4=R^];l  
模拟任务：反射光束整形设置 j2 !3rI  
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。 6 PxW8pn  
Y"KE7>Jf  
H{t_xL)k.  
;[a|9T
PR  
^Idle*+  
Yq/.-4y  
规格：像散激光光束 8Dvazg}4  
z)uuxNv[R  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 {aM<{_v  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 JAI)Eqqv]  
d[;.r  
sdS^e`S  
[xKd7"d/n  
YZ+RWu9K  
/x1MPP>fu
 
规格：柱形抛物面反射镜 M'!U<Y -  
                         n3sUbs;
 
 有抛物面曲率的圆柱镜 O2"gj"D  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 wM|"I^[  
 曲率半径等于焦距的两倍 :f$xQr4Qz  
K5"#~\D  
{?`al5Sz  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） lvp8z)G  
b?eu jxqg  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 q
L94SW;  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） i.:. Y  
 离轴角决定了截切区域 $t/x;<.H  
,$eK-w  
规格：参数概述（12° x 46°光束） J sEa23  
#
A8@CA^d  
   *x)8fAr  
$u/E\l  
光束整形装置的光路图 UswZG^Wh  
O3CFme  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 LjU'z#  
 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。 nW|w
Y.  
Sc7U|s  
反射光束整形系统的3D视图 1[]&(Pa  
Y-0?a?q2Fr  
$
TI5vhQ  
6&bIXy  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ^`<w&I@  
 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）。 .] `f,^v<c  
` }3qhar  
详述案例 [p=*u,-  
N 75:
5  
模拟和结果 &[&r2>a  
7$rjlVe  
结果：3D系统光线扫描分析 qp}Ma8+  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 I=;+n-  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 +1~Z#^{&  
l$hJE;n  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd _GKB6e%  
3/#:~a9Q  
使用参数耦合来设置系统 -n0C4kZ2o  
"6a8s;  
.%zy`n  
自由参数： !`mZ0c+  
 反射镜1后y方向的光束半径 [TCP-bU  
 反射镜2后的光束半径 vS;1/->WD  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） r&Ca"dI  
 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。 hva2o`  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 S!{t6'8K  
_s
y'.Fo
 
,/O[=9l36R  
E\
u#t$
  
%Qmk2  

z_ =Bt  
{s3z"OV  
自由参数： i55x`>]&sb  
 反射镜1后y方向的光束半径 L>Mpi$L  
 反射镜2后的光束半径 dSCzx .c  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） kcDyuM`  
 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。 Ys8SDlMo  

学习学习