[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） &p=Uus  
XQ]noaU  
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 G#-t&gO3  
\,)('tUE  
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简述案例 _SdO}AiG  
pA7&  
系统详情 Wsya:9|  
 光源 5'wWj}0!%  
- 强象散VIS激光二极管 _K["qm{X_  
 元件 ewHk (ru  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） -l)vl<}  
- 具有高斯振幅调制的光阑  @v&hr  
 探测器 5r)ndW,aN  
- 光线可视化（3D显示） DCr&%)Ll  
- 波前差探测 `L# pN5  
- 场分布和相位计算 3
NU{7,F  
- 光束参数（M2值，发散角） :}(Aq;}X  
 模拟/设计 }2c)UQD8  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 r,I';vm<`  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： MiHa'90{K  
 分析和优化整形光束质量 D>tex/Of3  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ZNWo:N8;  
e=uElp'%  
系统说明 ;;>hWAS  
]mIcK  
k*XI/k5Vc  
模拟和设计结果 V+`gkWe/  
(j<FS>##  
数值探测器结果 rdj_3Utv  
U'4j+vUc  
T0HNld  
 Y7*8A,  
Uk1|y\  
总结 2Xw=kwu  
t)qu@m?FZ)  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 uX/K/4  
1.模拟 >T{Gl/? p  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 l<3X:)  
2.评估 F#b^l}  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 O$eNG$7  
3.优化 ]u5B]ZQnA  
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。 90"&KDh  
4.分析 d9=i{i3  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 7];AB;0"  
+DsdzR`Gx,  
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。 isBtJ7\Sc  
SAVA6 64  
详述案例 @GVONluyU`  
{<}9r6k;f  
系统参数 !+FrU'^  
'^|u\$&U  
案例的内容和目标 y:
HH@aa)  
ApD`i+Y@  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 $./&GOus  
=?3b3PZn  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Hk8lHja+\  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 _j\GA6  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Zxw cqN  
H/
2dVUU  
模拟任务：反射光束整形设置 ('~}$%C  
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!wa }  
^qY?x7mx1  
4{QD: D(D  
[.Rdq]w6  
ew.jsa`TrW  
/jl/SV+  
规格：像散激光光束 it$w.v+W7V  
FeT| Fh:L  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 O?`_RN4l  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 :V0sKg|sS  
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:\zbn0\  
r3NdE~OAi  
=[:pm)  
"-Yj~  
QuIZpP=  
规格：柱形抛物面反射镜 "s.hO0Z  
                         u[HamGxx$u  
 有抛物面曲率的圆柱镜 LC4W?']/  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 \4KV9wm  
 曲率半径等于焦距的两倍 5]*!N  
+1]A$|qyW  
h])oo:u'/Q  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） jp7cPpk:LG  
zHKx,]9b  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 RF= $SMTk  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） j[A:So  
 离轴角决定了截切区域 W9QVfe#s  
eQwvp`@"  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 7h.fT`  
Us.k,  
   *L~?.9R  
~RH)iI  
光束整形装置的光路图 of {K{(M7@  
e{H(  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 z+{xW7  
 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。 z8XWp[K  
fRT4>So  
反射光束整形系统的3D视图 H>Ucmd;ay  
os7xwI;T  
E $P?%<o  
e<qfM&*  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 M!D6i5k,
 
 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）。 !zsrORF{  
sm
;kg=  
详述案例 rP}[>  
JL>frS3M  
模拟和结果 do*aE  
mlPvF%Ba  
结果：3D系统光线扫描分析 Qm=iCZ|E^!  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 !iq|sXs  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 EqGpo_  
CB X}_]9X  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd
k]^ya?O]p  
&YcOmI/MM  
使用参数耦合来设置系统 f$tm<:)Y  
E NCWOj  
MTN*{ug2:  
自由参数： 1/~=61msc  
 反射镜1后y方向的光束半径 Br15S};Ce  
 反射镜2后的光束半径 qGX#(,E9;  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ;TS%e[lFhQ  
 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。 nI&p.i6  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 &r~s3S{pQ  
JT!9LNh;R`  
@g4o8nH}  
K[ [6A:  
lGBg8/[  
9(nq 4HvI  
><Zu+HX  
自由参数： f$6N  
 反射镜1后y方向的光束半径 {=?(v`88  
 反射镜2后的光束半径 K5|~iW'  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） L
t=32SvTn  
 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。 *U]&a^N  

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