[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） z]N#.utQ  
h7+"*fN  
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 @ 3=pFYW)  
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简述案例 w3(G!:  
i$] :Y`3h  
系统详情 :<P4=P P  
 光源 l{7}3Am6  
- 强象散VIS激光二极管 hhPQ.{]>  
 元件 q#3T L<  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） $Xwk8<  
- 具有高斯振幅调制的光阑 r7W.}n*  
 探测器 ^)9/Wz _x  
- 光线可视化（3D显示） ?Vg~7Eu0  
- 波前差探测 c(=>5  
- 场分布和相位计算 [UXVL}tk  
- 光束参数（M2值，发散角） #-YbZ  
 模拟/设计 legWY)4D;  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 bQ>wyA+G&E  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： "^z%|uXkf  
 分析和优化整形光束质量 Nmx\qJUR(  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 FBl,Mky  
X>7Pqn'
 
系统说明 b<y*:(:  
OT\D;Z"__I  
E}4{{{r  
模拟和设计结果 P-ZvW<M  
}T.>p#z  
数值探测器结果 1L::Qu%E  
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5(un#  
UhW{KIW  
总结 E&J<qTH9  
O;4S<N  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 !y_L~81?  
1.模拟 7Z2D}O+  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Ru`afjc  
2.评估 !PoyM[Z"f  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 8WDL.IO  
3.优化 ?&0CEfa?  
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。 X$==J St  
4.分析 yI8O#  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 WY|~E
%k  
,9G'1%z,  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 Ydsnu  
Bs0~P 4^  
详述案例 5(#z)T  
!jl^__ .DR  
系统参数 3q/"4D  
0(c,J$I]Z!  
案例的内容和目标 =55)|$hgD  
w +UBXW  
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;jH'._k#  
uD{-a$6z  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ~L&z?
'V  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 A?HDY_u  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 =UO7!vr;[  
@}UOm-M  
模拟任务：反射光束整形设置 O~8jz
  
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。 ZWyf.VJ  
uq6>K/~D  
|7|'JTy  
GKg #nXS  
fR;[??NH  
_@\-
`>J  
规格：像散激光光束 SKf;Fe  
S~ckIN]
 
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 |C./gdq  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 w@P86'< v  
l{rHXST|  
nUq@`G  
g[b;1$  
6G4~-_  
MIr[_  
规格：柱形抛物面反射镜 q\P{h ij  
                         F'<XB~&o  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Y"5FK  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 p&(z'
d  
 曲率半径等于焦距的两倍 %j0c|u  
}nM+"(}  
}cW8B"_"  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） qzY:>>d'  
p&XuNk  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直  CU\r I  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） {IB4%,qT  
 离轴角决定了截切区域 jbOwpyH  
N}z]OvnZH  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Xa
}y.qH  
V+'zuX  
   h/aG."U  
s*CBYzOm  
光束整形装置的光路图 Z~ q="CA4  
F9_X^#%L  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 V-%jSe<  
 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。 k fOd|-  
!9C]Fs*`?
 
反射光束整形系统的3D视图 5?#AS#TD'  
!9zs>T&9a\  
M1DV9~S  
0rDQJCm  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 coXm*X>z  
 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）。 D#ED?Lqf  
=6'D/|
3  
详述案例 tpV61L   
0oyZlv*  
模拟和结果 jA3Ir;a  
>Co@K^'  
结果：3D系统光线扫描分析 8 =3#S'n  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 d$D3iv^hyx  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 u"q!p5P%q  
q={3fm  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd q>a/',m  
qy!pD R;  
使用参数耦合来设置系统 w\a9A#v,  
o[G,~f\-  
Zg;Ht  
自由参数： FefS]G  
 反射镜1后y方向的光束半径 }?d l.=eq  
 反射镜2后的光束半径 1B`0.M'd  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） rI]n4>k{  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 aj]%c_])(  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 =Rf!i78c5  
;fY)7 '  
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o/e0  
A$'rT|>se  
JA?P jo  
%$(*.o!+8  
#w]:<R^  
自由参数： 0>?78QL9<  
 反射镜1后y方向的光束半径 9y"\]G77E  
 反射镜2后的光束半径 /a
MeKM[L`  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 1j^FNg~  
 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。 JMYM}G  

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