[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） =F Y2O`%a  
D%LYQ  
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 4e;$+!dlV  
~R~.D  
I.(@#v7T  
TI<3>R  
简述案例 F|R7hqf  
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系统详情 uFb 9Ic]`  
 光源 U 8p %MFD  
- 强象散VIS激光二极管 ]h&1|j1  
 元件 jN'h/\  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） WC37=8mA  
- 具有高斯振幅调制的光阑 Lfdg5D5.P  
 探测器 ;"ESN)*|i  
- 光线可视化（3D显示） km][QEX
s%  
- 波前差探测 %W2U$I5  
- 场分布和相位计算 D`mr>-
Y  
- 光束参数（M2值，发散角） 2"6qg>]-t  
 模拟/设计 LH=^3Gw  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 5o>*a>27,A  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： >;bym)  
 分析和优化整形光束质量 ,!GoFu  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 HRjbGc|[  
A+frKoi  
系统说明 9Li
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Rm79mh9  
模拟和设计结果 vdQ#CG$/  
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数值探测器结果 &Td)2Wt  
sf[|8}(  
*)`PY4zF  
tPN CdA  
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总结 ,bIJW]h0  
rIYO(}Fl  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 k9<UDg_ Y  
1.模拟 6&0G'PMf  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 [hpkE lE  
2.评估 6OAEAIh  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 V9qA'k  
3.优化
nnN$?'%~6  
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。 TF5jTpGq  
4.分析 JC-> eY"O2  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ]jn1T^D'  
S@S4<R1{\  
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。 'W4v>0
 
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详述案例 5/i/. 0?n  
T0"nzukd  
系统参数 v_pe=LC{-e  
/]j
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案例的内容和目标 `H>&dK|/  
9L3P'!Z  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 nTD%i~t~o  
r79P|)\  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ebNRZJ?C,  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 VS ;y  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 vV$^`WY4  
&"gX 7cK8  
模拟任务：反射光束整形设置 K5T1dBl,0  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 67&Q<`V1*q  
~6Fh,S1?  
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y7CO%SA  
=q)+_@24>d  
f(eXny@Y  
规格：像散激光光束 +Yq?:uBV  
OPE+:TvW^  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 WQ.{Ag?1  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 km5gO|V>m  
9a`~ K L  
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"=C~IW  
:<{15:1  
s-'~t#h  
规格：柱形抛物面反射镜 2)\MxvfOh  
                         E'D16Rhp  
 有抛物面曲率的圆柱镜 &8Vh3QLEx  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }`H{;A h  
 曲率半径等于焦距的两倍 C9MK3vtD.  
!jU{ }RCR  
bpU>(j  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） `$FX%p  
KU{zzn;g  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 KWD{_h{R  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） $kHXt]fU  
 离轴角决定了截切区域 SFtcO  
9W\"A$;+&  
规格：参数概述（12° x 46°光束） t\ z@k9  
a?GXVQ  
   =-/'$7R,  
cC/32SmY4  
光束整形装置的光路图 l
/B+k  
J(!=Dno  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 8(y%]#n  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 .=<s@Sg,t  
e1JHN  
反射光束整形系统的3D视图  "$J5cco  
2ib,33 Z  
Uf7ACv)Dn  
-zJV(`  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Ja5od  
 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）。 C@]D*k  
o@dTiQK_  
详述案例 dyf>T}Iy  
-~xQ@+./  
模拟和结果 )eZ}Kt+  
6)ZaK  
结果：3D系统光线扫描分析 \<xo`2b  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 L aA<`  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 +_*NY~  
LY)Wwl*wc  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ?q Q.Wj6Mj  
fJ _MuAv  
使用参数耦合来设置系统 cmU0=js.  
[PiMu,O[v  
0[<'ygu  
自由参数： !ii(2U  
 反射镜1后y方向的光束半径 '-n Iy$>  
 反射镜2后的光束半径 AX6:*aZB  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） <3N\OV2  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 ''q;yKpaz  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 e:4,rfF1  
*\}$,/m['  
ht6}v<x.eA  
/g9^g(  
FYE(lEjxi  
_99 +Vjy  
t.RDS2N|  
自由参数： lf KV%  
 反射镜1后y方向的光束半径 _7;G$\^&.  
 反射镜2后的光束半径 dxZn| Y  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） bf1$:09  
 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。 ?z-nY,'^uq  

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