[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） l*%voKZG  
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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 mpr["C"l  
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简述案例 F<IqKgGz
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系统详情 IwWo-WN7.  
 光源 .fD k5uo  
- 强象散VIS激光二极管 y=
  
 元件 2px5>4<  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） #/1A:ig  
- 具有高斯振幅调制的光阑 S@_@hFV jd  
 探测器 Hyee#fB  
- 光线可视化（3D显示） *bv Iqa  
- 波前差探测 39~fP)  
- 场分布和相位计算 ;'J L$=  
- 光束参数（M2值，发散角） <;U"D.'  
 模拟/设计 WNL3
+  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 *j<;;z-  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Tb{,WUJg2  
 分析和优化整形光束质量 \N"K^kR4  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 4S"K%2'O  
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系统说明 ?cg+RNI  
U35}0NT _  
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模拟和设计结果 h)A+5^
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数值探测器结果 9lA YCsX  
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8,kbGlSD  
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总结 %FyB\IQ  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 m41n5T`  
1.模拟 W:EXL@  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 J`"1
DlH  
2.评估 @)}Vk  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 rx^pGVyg  
3.优化 u)Y#&qA  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 8E0Rg/DnT  
4.分析 W/?D}#e<4  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ?58pkg J  
_0vXujz  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 E176O[(V=  
Wm3H6o*  
详述案例 d[SC1J  
}#yRaIp  
系统参数 SULWPH5Pr  
YHKm{A ]  
案例的内容和目标 DI$zyj~3  
.3HC*E.e  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 5h20\b?=$  
f-{[ushj  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 9Z+@i:_}  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 9Pem~<  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 uHf~KYL  
{s`1+6_&Vz  
模拟任务：反射光束整形设置 OEAF.  
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。 vys*=48g  
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oY0*T9vv+  
-k<.Q=]<t  
1":{$A?OB  
规格：像散激光光束 mIr{Wocx  
iK.MC%8?  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 f}+G;a9Nj  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Ws1<Jt3/."  
@Sv  ?Ar  
RcHyePuF)R  
H%sQVE7m  
'bT9AV%  
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规格：柱形抛物面反射镜 S$$:G$j  
                         U2Ur N?T  
 有抛物面曲率的圆柱镜 @:c
 1+  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 1DLQZq  
 曲率半径等于焦距的两倍 zJx<]=]  
[M;P:
@  
goHr#@  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） cAiIbh>c  
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 对称抛物面镜区域用于光束的准直
m_]"L
 
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） MK"Yt<e(o  
 离轴角决定了截切区域 p@Qzg /X  
Gu%`__  
规格：参数概述（12° x 46°光束） +HfjnEbtBs  
\Xkx`C  
   l"cO@.T3  
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光束整形装置的光路图 EG1SIEo  
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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。 H?aB8=)  
 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。 Xz5=fj&  
%WO;WxG8^  
反射光束整形系统的3D视图 kKjYMYT6  
A2+t`[w  
L~yy;)]W  
|YlUt~H>  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 U5"F1CaW~  
 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`O  
)*_YeT&w.  
详述案例 2R5]UR S  
9:kb0oBa?l  
模拟和结果 >PYe"  
!~mN"+u&  
结果：3D系统光线扫描分析 "jpjBH:c$  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。  Cn_Mz#Z  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 w6cPd'  
dIf Jr}ih  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd L?Lp``%bI7  
s0`uSQ2X  
使用参数耦合来设置系统 r@!~l1$s`  
7"QcvV@p  
BShZ)t  
自由参数： @TH \hr]  
 反射镜1后y方向的光束半径 cX&c%~  
 反射镜2后的光束半径 E@@quK  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） iD]!PaFD`  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 fe Q%L  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 RSnK`N\9jb  
<e=0J8V8,i  
t]vz+VQ  
l,/5$JGnk  
|fJ,+)_(  
F1+2V"~  
!BY=HFT  
自由参数： %v|,-B7Yx  
 反射镜1后y方向的光束半径 T[7DJNdG6  
 反射镜2后的光束半径 e@q[Dv'mu  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Fj5^_2MU:  
 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。 7;_5[_  

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