[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） g*?)o!_*  
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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 Z&9MtpC+N3  
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简述案例 oU`8\n](  
X-2rC  
系统详情 |C}n]{*|  
 光源 2(M^8Bl  
- 强象散VIS激光二极管 |^9+c2  
 元件 b5K6F:D22  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） (?R;u>  
- 具有高斯振幅调制的光阑 s+IU%y/9$a  
 探测器 A/V"&H[  
- 光线可视化（3D显示） Otq`45  
- 波前差探测 ?}|l )  
- 场分布和相位计算 afrU>#+"  
- 光束参数（M2值，发散角） ^*JpdmVhu  
 模拟/设计 +@*}_%^l"  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ,ab_u@  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： qYo"-D*  
 分析和优化整形光束质量 i4;`dCT|A  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 I3sH8/*  
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系统说明 Axp#8  
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模拟和设计结果 |^!#x Tj  
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数值探测器结果 "9F]Wv/  
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总结 &XG k  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 h M{&
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1.模拟 &G63ReW7 @  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 P(iZGOKUs=  
2.评估 "p]Fq,  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 _<Hx1l~  
3.优化 X( Q*(_  
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。 KKMzhvf]#  
4.分析 iV+'p->/  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 +Smt8O<N  
nT7{`aaQl  
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。 ?t;>]Wo;  
"F_o%!l  
详述案例 g~q+a-  

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系统参数 e<_yr>9g"  
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案例的内容和目标 {8L)Fw  
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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。 PqOy"HO  
"v.]s;g  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 FN$hEc!  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 <9za!.(zu  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ]J=S\  
sU7>q}!  
模拟任务：反射光束整形设置 g4n&k  
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。 M~&|-Hm  
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规格：像散激光光束 Effp^7 3  
P1PP#>E-2  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 zs+[Aco)  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ^iaeY jI  
DNgQ.lV  
3YY<2<
  
!U02>X   
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":,HY)z  
规格：柱形抛物面反射镜 YK# QH"}  
                         `[+9n2j
 
 有抛物面曲率的圆柱镜 0m5Q;|mH  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 q.(p.uD  
 曲率半径等于焦距的两倍 DdI7%?hK  
/)80@  
^q"wd?((h  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） $s2-O!P?  
l+'1>T.I  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 D\Y)E#%,  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ?Azpb}#  
 离轴角决定了截切区域 Tb-`0^y&X1  
]{9oB-;,  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 0/.#V*KM  
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   [7Nn%eZC  
39!o!_g  
光束整形装置的光路图 %EPqJ(T  
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 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 RJs_ S  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 Y
tQKsM  
X$JO<@x  
反射光束整形系统的3D视图 ,8(%J3J  
syh0E=If_  

z(< E %  
^_<>o[qE  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 x7e  
 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）。 </y V  
rL URP2~  
详述案例 PiB)pUYj  
*f8,R"]-g  
模拟和结果 +N[dYm  
81a&99k#  
结果：3D系统光线扫描分析 NrvS/cI!t  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 cFLu+4.jsG  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 hE:P'O1  
o*n""m  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 
_}]o~  
;J\{r$q  
使用参数耦合来设置系统 8
O{]ML  
'D(Hqdr;:  
7kn=j6I  
自由参数： \Y9=dE}  
 反射镜1后y方向的光束半径 &
3{:h  
 反射镜2后的光束半径 P7\(D`  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） p)ZlQ.d#Y  
 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。 G%YD2<V  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 =Ak>2  
`Uk,5F5   
zi>f436-  
.WL507*"Ce  
@ x*#7Y  
B4R,[WE"  
},a|WL3^  
自由参数： `j>qOT  
 反射镜1后y方向的光束半径 Lu:!vTRmw  
 反射镜2后的光束半径 cb%w,yXw  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） #Mbt%m  
 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。 8zj09T[  

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