[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） T[8"u<O96  
EFT02#F_f  
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 jmZ|b6  
{TcbCjyw  
{XVf|zM,  
D^T7pO  
简述案例 Pvb+  
ys"mP*wD  
系统详情 d q+7K  
 光源 ,~=z_G`R  
- 强象散VIS激光二极管 n<Xm%KH.  
 元件 y>pq*i  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） D/%b@Ls2ze  
- 具有高斯振幅调制的光阑 Pc\4QvQ8  
 探测器 b`={s  
- 光线可视化（3D显示） dBD4ogo1  
- 波前差探测 v#YS`];B  
- 场分布和相位计算 ovBd%wJ 0  
- 光束参数（M2值，发散角） f>, Qhl  
 模拟/设计 OrKT~JQVC&  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Al-%j- j@-  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： -T>wi J  
 分析和优化整形光束质量 M$5%QM}  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 +h\W~muR  
<=GzK:4L  
系统说明 @gVyLefS6g  
#t9=qR~"  
q.hc%s2?  
模拟和设计结果 H* JC`:  
S|5lx7  
数值探测器结果 \]e w@C  
kl{OO%jZ  
`b'|FKc]  
C,e$g
 
fKK-c9F  
总结 3S2p:\]  
R.WsC bU  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 @W5hrei  
1.模拟 $8yGY  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 r7BH{>-  
2.评估 x)qHeS  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ?0)XS<  
3.优化 a.*j8T  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 ;g)Fhdy!  
4.分析 %K f. F  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Rb>RjHo S  
uJ5%JB("E  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 r+.4|u  
1AEVZ@(j7  
详述案例 aD3F!Sn  
VNEZBy"F  
系统参数 aKFA&Xnsl  
*/dsMa  
案例的内容和目标 3ijI2Zy  
'L+BkE6+%  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 :W<,iqSCm  
"Ohpb!J9  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 .AI'L|FQ%c  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 98BBsjkd  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 oX~$'/2v  
U:p"IY#%  
模拟任务：反射光束整形设置 +T-zf@j  
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。 =4\~M"
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c]v3dHE_h  
A VG`r2T  
&)}:Y!qiu  
_*B~ESC0  
规格：像散激光光束 rQ@
o  
X^ ]$/rI)  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 -oT+;2\2  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 3S|;yOl#X  
34M.xB  
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l*MUDT@M8\  
Gqb-3ngH  
规格：柱形抛物面反射镜 fU7:3"|s8  
                         _<}5[(qu  
 有抛物面曲率的圆柱镜 T@.m^|~  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 h_"/@6  
 曲率半径等于焦距的两倍 U$J_:~  
v7u}nx  
Bo(l!G  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 8VGXw;(Y,d  
-#M~NbI,  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 RKb3=}
*C  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） *(.^$Iq4  
 离轴角决定了截切区域 Dk6\p~q  
TUYl><F5v=  
规格：参数概述（12° x 46°光束） }ucg!i3C  
KKJ[  
   84
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3t6'5{  
光束整形装置的光路图 qinQ5t
  
'ZgW~G]S  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 \-id[zKb  
 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。 )cBV; E<  
U4pvQE.m<  
反射光束整形系统的3D视图 J%B?YO,  
=+\oL!^  
l:/V%{sx  
B y8Tw;aL  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 1OeDWEcB  
 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）。 {oeQK  
$466? oI  
详述案例 .]l2)O
lLQ  
7B :aJfxM  
模拟和结果 1k({(\>qq  
j2n@8sCSO  
结果：3D系统光线扫描分析 ~[,TLg 6  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 OyZ>R~c'B  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 H<?yG->  
S
kUP9  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd jd'R2e  
GQNiBsV  
使用参数耦合来设置系统 U2u>A r  
.H.v c_/  
^/,yZ:  
自由参数： %/C[\wp81  
 反射镜1后y方向的光束半径 q0<`XDD`  
 反射镜2后的光束半径 Tr!X2#)A!  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 9?6$2I  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 OaWq8MIZ-  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 A+8b]t_k  
*r3vTgo$  
["/x~\c'N  
ri`|qy6! |  
Jz b".A  
__npX_4%S  
=Ji:nEl]z  
自由参数： v[GHqZ  
 反射镜1后y方向的光束半径 r&RSQHa)  
 反射镜2后的光束半径 r"
{1H  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） zb$U'D_-f  
 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。 |XZf:}q5:  

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