[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） TbLe6x  
m0A#6=<  
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 dv;9QCc'  
XOrcygb2  
XRa(sXA3  
]gu1#  
简述案例 #{!O,`qD  
!?nu?  
系统详情 BhKO_wQ?:J  
 光源 +YTx  
- 强象散VIS激光二极管 <cYp~e%xIw  
 元件 a3q\<"|  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） JO2xT#V  
- 具有高斯振幅调制的光阑 Is13:  
 探测器 AD]e0_E  
- 光线可视化（3D显示） Dl%?OG<  
- 波前差探测 u4YM^* S.  
- 场分布和相位计算 k oM]S+1  
- 光束参数（M2值，发散角） bM"fk&  
 模拟/设计 s~^*+kq  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 rvic%bsk  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： a/~29gW8E\  
 分析和优化整形光束质量 B{p4G`$i1  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 *Bs^NU.  
w NH9WG  
系统说明 !z MDP/V  
cC%j!8!  
3 >|uF  
模拟和设计结果 vM`7s
[oAK  
>AG^fUArH  
数值探测器结果 @EH
Ip{0.  
,/&Z3e  
vX+.e1m  
s~J=<)T*6  
&~#iIk~%  
总结 G>%AZr{M  
t?{B_Bf  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 dQ9 ah  
1.模拟 P16YS8$  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 rJQ=9qn\  
2.评估  H4:ZTl_$  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 B'}"AC"  
3.优化 Nb;H`<JP  
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。 ',ZF5T5z@  
4.分析 WPo:^BD   
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 bLbR IY"l  
QU T"z'  
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。 -[DWM2C$K4  
X|
b2c+I  
详述案例 ?TpUf  
CISO<z0  
系统参数 ]JjK#eh  
-7%X]  
案例的内容和目标 q8xd*--#  
1fFj:p./l_  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 I@\+l6&#;  
L8&D(wh/f  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 c?K~/bx.  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Jdj?I'XtY  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 81F,Y)x.  
Izo!rC  
模拟任务：反射光束整形设置 XErUS80  
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。 ;YyXT"6/p  
#BY`h~&T  
@{d\j]Nw  
8TWTbQ  
qX#MV>1  
gU1#`r>[)  
规格：像散激光光束 \
+nGOvM  
8
SC%O\,  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 "A3dvr
 
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 H&4~Uo.5  
B4g8 ~f  
)oU)}asY  
7:Ztuc]  
3[IJhR[  
qlsQ|/'D  
规格：柱形抛物面反射镜 ?
&X6:KJQ  
                         >#(n"RCHf  
 有抛物面曲率的圆柱镜 `tEo]p  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 bRo|uJ:d  
 曲率半径等于焦距的两倍 +dW|^I{H}  
6bO~/mpWT~  
_P7tnXww  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） z[nS$]u  
h7yqk4'Lq  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 b]Z@^<_E  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） :c.JhE3D  
 离轴角决定了截切区域 06mlj6hV  
<l,o&p,>|c  
规格：参数概述（12° x 46°光束） +wO#'D  
Q2|p\rO  
   /rc%O*R  
r8/l P}(F  
光束整形装置的光路图 kH948<fk3  
M+P$/Wk  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Y&.UIosWb  
 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。 F<&!b2)ML  
$_;e>*+x  
反射光束整形系统的3D视图 ZC0-wr\  
`#mK*Buem}  
c64v,Hj9  
O(Jj|Z  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 EbY,N:LK  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 Ms^dRe)  
Iah[j,]r  
详述案例 aA'TD:&p1  
W"q@Qa`Bm  
模拟和结果 G$M9=@Ug  
~x:DXEV,  
结果：3D系统光线扫描分析 Orn0Zpp<z  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ]0V}D,V($  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Qdk6Qubi!  
]< l6s  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd i[jJafAcN  
g"VMeW^  
使用参数耦合来设置系统 R`8@@}  
H}}$V7]^),  
TUK"nKSZ`.  
自由参数： #-VMg+14  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;,h/   
 反射镜2后的光束半径 r,1e 'd:  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 7, } $u  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 &[vw 0N-  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Uz7oL8  
=T?}Nt  
4BL;FO  
jKIxdY:U  
&)d$t'7p  
2F{hg%  
$ ,Ck70_  
自由参数： 4*n#yVb/  
 反射镜1后y方向的光束半径 !|hoYU>@2L  
 反射镜2后的光束半径 )-15 N  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 1$/MrPT(b  
 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。 2&mGT&HAVA  

学习学习