[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） @
;tfHoXD  
"mf$E|  
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 #aU!f"SS  
T1$E][@Iv  
P+}~6}wJE  
Q`<{cFsU  
简述案例 LCH\;07V#  
cQyN@W  
系统详情 <cp9+P
<  
 光源 Vv}R S@4U  
- 强象散VIS激光二极管 ^ls@Gr7`P  
 元件 `.@sux!lu  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） X!ruQem /  
- 具有高斯振幅调制的光阑 c\1
X NPGG  
 探测器 |cf-S8pwY  
- 光线可视化（3D显示） @m9pb+=v  
- 波前差探测 W&*&O,c  
- 场分布和相位计算 {h7 vJ^  
- 光束参数（M2值，发散角） ovTL'j!  
 模拟/设计 B5;%R01A  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 p35=CX`T.  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： <.QaOLD  
 分析和优化整形光束质量 DFK@/.V  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 M`H#Qo5/  
SQ_?4 s::  
系统说明 [~s+,OO9)  
jU j\<aW  
FnA Kfh(  
模拟和设计结果 )}`z<)3jP  
BB/wL_=:  
数值探测器结果 P_1WJ  
'F/oR/4,  
~R w1
 
E+@Q u "W  
Xb%q9Z  
总结 A-C
U%G9  
C e-ru)  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 {5E8eQ  
1.模拟 #cfiN b}GX  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 SN}K=)KF#  
2.评估 xz8e1M  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 )t|:_Z  
3.优化 l/'GbuECm  
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。 2!sPgIz  
4.分析 )4 4Y`v  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Xxg|01  
XIl<rN@-  
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。 $vegU]-R  
>zW2w2O3  
详述案例 =6[.||9  
L3, /7  
系统参数 rFg$7  
x.+T65X~4  
案例的内容和目标 F}_b7|^  
aj&L ZDD6  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 t{]Ew4Y4%O  
j 2ag b  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 eJ?o
z^  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ZbYC3_7w  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 u5oM;#{@-  
MYS`@%ZV#k  
模拟任务：反射光束整形设置 4E^ ?}_$  
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。 e'3V4iU]  
YhN<vZ}U!~  
Pao^>rj  
_Vr- bpAf  
C t,p  
9&Jf4lC94  
规格：像散激光光束 "JB4Uaa  
RpivO,   
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 9eMle?pF  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %10ONe}  
x6UXd~ L e  
xuK"pS  
zXY8:+f  
r].n=455[  
QHR,p/p  
规格：柱形抛物面反射镜 B)JMughq_  
                         5kiW@{m  
 有抛物面曲率的圆柱镜 $tmdE)"&  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 vE:*{G;Y  
 曲率半径等于焦距的两倍 FiUQ2w4  
-5<[oBL;  
a^R?w|zCX  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） a^%iAe  
(P|[<Sd  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ?})A-$f ~  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 1h$?,  
 离轴角决定了截切区域 h=#w< @  
ukiWNF/  
规格：参数概述（12° x 46°光束） BHY8G06  
I1<WHq  
   RA0;f'"`  
bk0>f   
光束整形装置的光路图 lFzVd N  
(;{X-c}?  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 S1QMS  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 l 
f>/  
UGcmzwE  
反射光束整形系统的3D视图 .t "VsY|  
6 VEB2F  
47q> q  
*Al@|5  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Ob$``31{s  
 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）。 Nfa&r  
25SWIpgG  
详述案例 I

oDT  
`_\KN_-%Vu  
模拟和结果 sO.MUj;  
,X@o@W+L  
结果：3D系统光线扫描分析 k\f _\pj6  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 pfN(Ae Pt  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 CHgip&(.F  
"hk#pQ  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd o[ 5dR<  
qf? "v;  
使用参数耦合来设置系统 Bj@>iw?g'  
bZ`v1d (r  
vIV|y>;g  
自由参数： -|.NwGh  
 反射镜1后y方向的光束半径 `!]|lI!GW  
 反射镜2后的光束半径 RjWwsC~B  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 0 +=sBk (  
 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。 +mo
cSx[  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 CFbNv9GZj  
N>I6f  
`zQuhD 8W  
_p )NZ7yC  
HI8mNX3 "j  

<[dcIw<7  
[^hW>O=@TN  
自由参数： > 80{n8  
 反射镜1后y方向的光束半径 ]C \+b<  
 反射镜2后的光束半径 26j<>>2  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &n<YmW?"  
 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。 FV^jCseZ  

学习学习