[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） %H:uE*WZ  
`nccRy<l  
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 \Q"o\:IoIT  
>;',U<Wd  
<{7CS=)  
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简述案例 eqcV70E8cK  
C+-GE9=  
系统详情 "J]_B  
 光源 @Md%gEh;&  
- 强象散VIS激光二极管 :.['e
`  
 元件 }LS:f,1oGp  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） Evkb`dU3n  
- 具有高斯振幅调制的光阑 *>!O2c  
 探测器 d%?+q0j  
- 光线可视化（3D显示） g(t"+ P  
- 波前差探测 ZdHfZ3)dB  
- 场分布和相位计算 SU OuayE  
- 光束参数（M2值，发散角） >N>WOLbb7(  
 模拟/设计 Ev;HV}G  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算
hoI?,[@F  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： {S(d5o8  
 分析和优化整形光束质量 c6sGjZdR  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 pN/)$6=  
edhNQWn  
系统说明 v4!zB9d  
m"\jEfjO  
!YL|R[nDH|  
模拟和设计结果 MZf$8R  
D/jB.  
数值探测器结果 fk4s19;?  
Y3r m')c  
5Z}]d@  
{.$5:<8aC  
-frmvNJ F  
总结 ;>_\oZGj_  
V0 x[sEW  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 |;_NCy8i3X  
1.模拟 B7(~m8:eH7  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 T!5m'Q.  
2.评估 9@ [R>C  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Ql a'vcT  
3.优化 3}=r.\]U  
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。 0F-X.Dq  
4.分析 $A"kHS7T  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 y0cHs|8  
?|'+5$  
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。 ES!$JWK|  
PE3FuJGz  
详述案例 $Z6g/bD`E  
%eWzr  
系统参数 bqp6cg\p  
CI"7* z_  
案例的内容和目标 lP& 7
U  
`Bk7W]{L  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 )I'?]p<  
'^ bB+  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Bz<
T{f  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Z"PPXv-<jY  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 b/'{6zn  
q`z/ S>  
模拟任务：反射光束整形设置 2^w3xL"   
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 H,`F%G#!`q  
RUqN,C,m5I  
XWN ra  
VZo[\sWf  
stuj,8  
)3#gpM  
规格：像散激光光束 X{4jyi-<  
hw! l{yv  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 !z">aIj\6  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 .GcIwP'aU-  
eKjmU| H  
Yt&Isi +  
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HS>(y2}'  
Py*( %  
规格：柱形抛物面反射镜 /(IV+  
                          m(CW3:|  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ~C[p}MED  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 p3>(ZWPNV  
 曲率半径等于焦距的两倍 TNe
,'S,%  
p}q27<O*/  
9U[Gh97Sf  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ql"&E{u?  
]0v;;PfVl6  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 H$'|hUwds%  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） =k.:XblEe[  
 离轴角决定了截切区域 sF9{(Us  
EmrUzaGD  
规格：参数概述（12° x 46°光束） BGM5pc (ei  
UNLmnj;-Q  
   WP7RX|7  
1 
&G0;  
光束整形装置的光路图 }/tT=G]91  
S1jI8 #z}_  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 |-Rg].  
 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。 fP 1V1ao  
9%fd\o@X  
反射光束整形系统的3D视图 )ph**g  
1.S7MSpTV  
W,sU5sjA  
+'fy%/  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 D#%aow'(7  
 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）。 ed3d 6/%HR  
LV4\zd6  
详述案例 RLnsy,  
jA'qXc+\  
模拟和结果 /zt9;^e  
(<M^C>pldf  
结果：3D系统光线扫描分析 +65OR'd  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 nsT]Yxo%M  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 g%C!)UbT  
s|40v@M  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd P9d%80(b4  
jM<=>P  
使用参数耦合来设置系统 PK&3nXF%4  
FEOr'H<3x  
O
Gl>i  
自由参数： VSm[80iR0  
 反射镜1后y方向的光束半径 $? 'JePC
 
 反射镜2后的光束半径 *[ ' n8Z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） "h@|XI  
 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。 A%Ov.~&\G  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 r'TxYM-R  
:eK(9o  
)7X+T'?%  
~Onj|w7  
N+)gYb6h  
{J aulg  
Vki'pAN  
自由参数： <V
> [H7  
 反射镜1后y方向的光束半径 tQ:g#EqL9B  
 反射镜2后的光束半径 C(=$0FIR  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ]1 V,_^D  
 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。 4jWzYuI&J  

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