[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 4(]('[M  
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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 |'#NDFI>}  
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<#Dc(VhT  
简述案例 /qr
8  
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系统详情 s"Wdbw(O'  
 光源 dDn:^)  
- 强象散VIS激光二极管 ,@MPzpH  
 元件 sIe(;%[`  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） U^I'X7`r  
- 具有高斯振幅调制的光阑 w0SgF/"@  
 探测器 2sH5<5G'  
- 光线可视化（3D显示） |\ L2q/u  
- 波前差探测 wq#3f#3V  
- 场分布和相位计算  (w fZ!  
- 光束参数（M2值，发散角） ~b/>TKn+  
 模拟/设计 8X5XwFf}  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 I Cs1=  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： -W,b*U  
 分析和优化整形光束质量 D\JYa@*?.h  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 9yPB)&"EF  
YXEZ&$e'  
系统说明 A |B](MW%O  
|ouk;r24V  
>F v8 -  
模拟和设计结果 6fiJ' j@  
H?m2|.  
数值探测器结果 82<
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y{<7OTA)  
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l{2&  
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总结 Q2o:wXvj  
N C&1l]  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 jn'8F$GU  
1.模拟 <|@9]>z  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 bhRpYP%x  
2.评估 SzDi=lY  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 e0P1FD<@  
3.优化 ORO~(%-(e  
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。 ]z,?
{S  
4.分析 C*$/J\6xy  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 .6*A~%-=[d  
FVHL;J]nf1  
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。 wFD.3!  
NZ#z{JI=+  
详述案例 P-C_sj A7  
sgX~4W"J  
系统参数 *,(`%b[  
W*0KAC`m  
案例的内容和目标 >_o_&;=`v  
oUqNA|l T  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 $FoNEr&q  
:MpCj<<[  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 5R4 dN=L*1  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ZO,]h9?4  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 .IqS}Rh  
q/Q*
1  
模拟任务：反射光束整形设置 #S"=)BZ8L  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 c~V\,lcI  
O;w';}At  
l!b#v`  
C-Mop,w  
?^hC|IR$  
Bn.8wMB  
规格：像散激光光束 <(v!Xj^yO  
{0|^F!1z  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 /N$T[  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 lr1i DwZV  
4x:fOhtP  
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X: 9y  
)3;S;b  
Mqq7;w@(J  
#pIb:/2a_  
规格：柱形抛物面反射镜 ]!/1qF  
                         # RtrHm  
 有抛物面曲率的圆柱镜 $ZA71TzMV  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 +iXA|L9=  
 曲率半径等于焦距的两倍 EfOJ%Xr[,l  
n@*NQ`(_  
3h4>edM  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） VL\6U05Z  
qLR)>$  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 yPL@uCzA@  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） kWgxswl7H  
 离轴角决定了截切区域 NEX\+dtE~0  
Ij"`pdp  
规格：参数概述（12° x 46°光束） O:1YG$uKa  
o/Z?/alt4  
   c[4Z_5B  
hp)3@&T  
光束整形装置的光路图 P?>p+dM  
u|+O%s TQ  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 )s!x)< d;  
 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。 n84*[d}t  
`S%pD.g,2  
反射光束整形系统的3D视图 I&4|T<j  
Nl1&na)K}  
!.9NJ2'8  
vrH/Z.WD  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 5)0R:  
 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）。 9]l7j\L  
IXg0g<JZ  
详述案例 v-OaH81&R  

B&"fPi  
模拟和结果 #\fApRL  
S/8xo@vct]  
结果：3D系统光线扫描分析 m,'u_yK  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 sq*sbdE  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 lE /"  
SFTThM]8M1  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ] OR]  
EyozhIV  
使用参数耦合来设置系统 {eS!cZJ  
7,Nd[ oL*7  
41$7P[M;  
自由参数： \T>f+0=4  
 反射镜1后y方向的光束半径 !YCYmxw#  
 反射镜2后的光束半径 i,,UD  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \ 3ha  
 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。 7u0!Q\  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ._#|h5  
7R ;!  
>!?u8^C  
?NJ\l5'  
5ZUqCl(PX)  
)0YMi!&j`  
N_h)L`  
自由参数： yo3'\I  
 反射镜1后y方向的光束半径 S&FMFXF@  
 反射镜2后的光束半径 ur"ckuG!9  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） YaDr6)  
 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。 g?)9zJ9  

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