[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） h48YDWwy  
J#''q"rZ  
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 d*2u}1Jo8  
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简述案例 0elxA8Z~e  
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系统详情 et` 0Je  
 光源 aBxiK[[`  
- 强象散VIS激光二极管 %m`zWg-  
 元件 $Asr`Q1i   
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） VO_dA4C}z  
- 具有高斯振幅调制的光阑 xzr<k S
p  
 探测器 {n&Uf{  
- 光线可视化（3D显示） /P:EWUf'  
- 波前差探测 :RiF3h(  
- 场分布和相位计算 y^R4I_* z  
- 光束参数（M2值，发散角） )c+k_;t'+  
 模拟/设计 |@wyC0k!  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Q+'nw9:;T  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ,F9nDF@)  
 分析和优化整形光束质量 ~8{sA5y  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 O,'#C\   
8{ gXToK  
系统说明 T<yb#ak  
C6]OAUXy:F  
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模拟和设计结果 S)7/0N79A  
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数值探测器结果 .3X Y&6  
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S-c ^eLzQ  
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总结 vFhz!P~  
?lKhzH.T  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ?JXa~.dA  
1.模拟 Y3rt5\!  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 +~35G:&:  
2.评估 D(\$i.,b2  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 !%[S49s  
3.优化 !0"
nx{7.  
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。 i=rH7k  
4.分析 ,b|-rU\  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 S|AjL Ng#  
Fr [7  
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。 x?sI;kUw8  
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详述案例 q-_' W,  
k\aK?(.RC7  
系统参数 +@:L|uFU  
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S*(L_  
案例的内容和目标 *C2R`gpBI  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 |5MbAqjzC  
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 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 {_>em*Vb  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 kbI/4IRW  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ar^i|`D  
,={t8lN  
模拟任务：反射光束整形设置 $/Ov2z  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 cUk*C  
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a`c:`v2o  
j-b*C2l  
规格：像散激光光束 Im?LIgt$  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 8@\7&C(g17  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 eV};9VJ$F  
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Es4qPB`g.  
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规格：柱形抛物面反射镜 57I}RMT"  
                         \'v(Xp6  
 有抛物面曲率的圆柱镜 BmBz}:xMez  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Ng=ONh  
 曲率半径等于焦距的两倍 I 3$dVls}  
`/IKdO*!S  
n/Dp"4H%q  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） tWPO]3hW  
TzG]WsY_  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 #x@eDnb_  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） H9 tXSh  
 离轴角决定了截切区域 WF2-$`x  
[\e@_vY@OH  
规格：参数概述（12° x 46°光束） =xN= #  
n1v5Q2xw  
   SNpi=K!yn  
|U'I/A  
光束整形装置的光路图 uGP(R=H  
Y%aWK~O  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 +[-i%b3q  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 XNH4vG |  
obH;g*  
反射光束整形系统的3D视图 #f,y&\Xmf  
hZ$t$3  
,<Kx{+ [h  
t?eH
'*>  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Xyx"A(v^l  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 l.=p8-/$'7  
K\?]$dK5  
详述案例 | A)\ :  
^TdZ*($5  
模拟和结果 ~/#1G.H  
D-p.kA3MJ  
结果：3D系统光线扫描分析 Ctu?o+^;z  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 o>]`ac0b}Y  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 0\QR!*'$  
|V,<+BEi  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd o^p  
45 >XKr.%  
使用参数耦合来设置系统 :l\V'=%9'@  
\,G#<>S  
BOVPKX  
自由参数： 'DbMF?<.  
 反射镜1后y方向的光束半径 Sus;(3EX  
 反射镜2后的光束半径 ~l E _L1-c  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Ri*3ySyb  
 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。 2@j";
+  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Tny>D0Z#  
-7qIToO.  
}?8uH/+ZA  
S=|@L<O  
KA s1(oG  
rSXzBi{  
'fd1Pj9~$  
自由参数： ts~{w;c  
 反射镜1后y方向的光束半径 F\JUx L@8  
 反射镜2后的光束半径 a:STQk V  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） cI0 ]}S  
 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。 j Ch=@<9  

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