[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） pi"H?EHk  
:;k?/KU7  
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 |p|Zv H  
boo361L  
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9z7_D_yN2  
简述案例 jRK}H*uem  
E'AR.!  
系统详情 Q dj(D\.  
 光源 #"gt&t9Q  
- 强象散VIS激光二极管 ewMVUq*:  
 元件 *[Hp&6f  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） n1-p/a.  
- 具有高斯振幅调制的光阑 @ st>#]i4  
 探测器 S,&LH-ps  
- 光线可视化（3D显示） c#OxI*,+/  
- 波前差探测 42Z:J 0  
- 场分布和相位计算 ZbFD|~[ V  
- 光束参数（M2值，发散角） :@L7RZ`_  
 模拟/设计 +IdM|4$\1  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 W5R/Ub@g  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： `~GXK  
 分析和优化整形光束质量 N1t4o~  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 _H
+]G"k/r  
o0H^J,6gV  
系统说明 -KiPqE%&G  
&[ })FI  
-)V0D,r$[  
模拟和设计结果 *6s_7{
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e={O&9Z  
数值探测器结果 '}OdF*L  
XcJ5KTn  
N63?4'_W  
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*p{p.%Qs:  
总结 |~9rak,  
vXJs.)D7  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Jf^3nBZ  
1.模拟 @2Z|\ojJ  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 wT@Z|.)  
2.评估 x;mw?B[  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 {j wv+6]U  
3.优化 N.|F8b]v  
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。 $Itmm/M  
4.分析 }<Ydj .85  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 7K"3[.  
}e7Rpgu  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 (Jq m9  
L$ T2 bul  
详述案例 c&c  
RXXHg  
系统参数 4 ]oe`yx  
X@~/.H5  
案例的内容和目标 Y.m1d?H 1  
frcAXh9  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 |~9jO/&r  
2CC"Z  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ?q!4REM  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 PMQTcQ^  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 '/GB8L  
p{E(RsA  
模拟任务：反射光束整形设置 8:Hh;nl  
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。 F}Zg3#  
U&3!=|j  
 (?Ku-k  
^B.Z3Y  
p\zqZ=s  
|q4=*Xq  
规格：像散激光光束 BA a:!p  
x8lBpr  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ?y|&Mz'XJ(  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 TQ\#Z~CbK{  
^!tX+`,6^  
aZf/WiR2  
V lZ+x)E  
Od.@G~  
:$I"n\  
规格：柱形抛物面反射镜 ;(K/O?nrJ  
                         W=Syo&;F8  
 有抛物面曲率的圆柱镜 gj;gl ="3  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 aG1Fj[,  
 曲率半径等于焦距的两倍 s(_z1  
C b'|  
^E%R5JN  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 9DBX.|  
QFTiE1mGH  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Q &/5B  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） b GSj?t9/  
 离轴角决定了截切区域 aPJTH0u  
Xau%v5r  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 8 n[(\f:  
D[^K0<-Z  
   9>{ml&$  
)d[n-Si  
光束整形装置的光路图 5k
qI  
H[w';u[%  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 QXj#Brp  
 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。 (bm> )U=  
o2|#_tGNUy  
反射光束整形系统的3D视图 WG,
Il/  
C32*RNG?U  
e&ti(Q=  
sssw(F  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 XK~HfA?  
 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）。 rFcz0  
(tO4UI5!  
详述案例 G{?`4=K  
fFEB#l!oUb  
模拟和结果 5[g&0  
TT3 6Y  
结果：3D系统光线扫描分析 AclK9+V  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 @nqM
#  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 -[!t=qi  
AQ FnS&Y  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ]U@~vA#''  
a2?@OJ  
使用参数耦合来设置系统 YuuTLX%3  
#^9bBF/  
iB99.,o-&  
自由参数： g mWwlkf9  
 反射镜1后y方向的光束半径 3'p1m`8  
 反射镜2后的光束半径 C}
9GrIi  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） !Th5x2  
 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。 zWPX  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ,g'>
Ib%  
,J2qLH1  
[PXq<ST  
xA^E+f:W_  
8@ f!,!Wn  
7"Nd
a3  
C-ORI}o  
自由参数： {Zw;<1{E  
 反射镜1后y方向的光束半径 ElTB{C>u  
 反射镜2后的光束半径 "Plo[E  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ]Ndy12,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。 jD<xpD  

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