[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） DSET!F;PG  
5QMu=/  
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 t^uX9
yvx  
!:e}d+F  
X}Fc0Oo  
=b !f  
简述案例 M^+~r,D1u  
T7!a@  
系统详情 5O*.qp?  
 光源 l'-iIbKX  
- 强象散VIS激光二极管 =%$ _)=}J  
 元件 SDdK5@1O4o  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） gD&%$&q
  
- 具有高斯振幅调制的光阑 R.>/%o  
 探测器 F/@#yQv?  
- 光线可视化（3D显示） d!w32Y,.  
- 波前差探测 7{<t]wQq  
- 场分布和相位计算 9[$g;}w  
- 光束参数（M2值，发散角） bQ  
 模拟/设计 O
L=IUg"  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 T<p>:$vo  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： u5T\_0  
 分析和优化整形光束质量 mL3'/3-7:V  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Ct #hl8b:  
.hT^7|Jz[  
系统说明 tTQ>pg1{qh  
3H4p$\;C  
<lv:mqV  
模拟和设计结果 MO/l(wO  
SM0
=  
数值探测器结果 V&\ZqgDF  
s
 g6  
lc[\S4  
2+y4Gd 7  
I /> .P  
总结 {Ivu"<`L3  
]9b*!n<z  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 UW)k]@L  
1.模拟 mufF_e)  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 [&)9|EV  
2.评估 \kC/)d  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 97<Y. 0  
3.优化 b
"{7f  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 YzEa?F*$  
4.分析 ' 71D:%p  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 TLO-$>h  
z[CCgs&vqe  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 s}/YcU
K  
/Xn
I>  
详述案例 cBc6*%ZD  
iOzw)<  
系统参数 dHd{9ftyF  
1.jW^sM  
案例的内容和目标 m!!uf/  
s)&"ga  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 u9k##a4.E  
E~{-RZNK  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 \XmtSfFC  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 H^'EY:|  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 /AW6XyMD_  
D|_}~T>;&  
模拟任务：反射光束整形设置 N=:yl/M  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ygT,I+7\  
PvKe|In(  
=d( 6 )  
Q/0;r{@Tq}  
Y@;bA=Du}  
Y$Os&t@bu  
规格：像散激光光束 Q7`zrCh  
$]Y' [pE@  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 4}#*M2wb  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ZtDHNL  
lzl4pnj  
Yo(8mtYU  
q;Qpd]H  
*)u
_m h  
hq\KSFP  
规格：柱形抛物面反射镜 e`8z1r  
                         GTJ\APrH  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ${e(#bvGZ  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 5C{X$7u  
 曲率半径等于焦距的两倍 LF{qI?LG  
@AVx4,!>[  
d|DIqT~{W  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） `4l>%S8y:  
/rJvw  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 -hhE`Y  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 9-pd{Z~l  
 离轴角决定了截切区域 QDxLy aL  
p|Z"< I7p(  
规格：参数概述（12° x 46°光束） t1IC0'o-  
lm-ubzJN  
   0-FwHDxw  
=ngu*#?c4  
光束整形装置的光路图 ^!Bpev  
KAEf4/  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 1NJ*EzJ~?  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 1&wZJP=  
nc@ul')  
反射光束整形系统的3D视图 8v(Xr}q,r  
GpxGDN3?  
TvM{ Q
GN  
|%zhwDQ.  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 r]8tl  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 aU#8W.~  
)?Jj#HtW  
详述案例 @0B<b7Jv  
?86h:9  
模拟和结果 MQR2UK(  
.%~ L  
结果：3D系统光线扫描分析 @A$%baH0  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 etGquW.  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 *4A.R&Vu  
;x+4jpH]B  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd u%ih7v!r\  
D.$EvUSK<.  
使用参数耦合来设置系统 ub.pJJlC  
t@)~{W {  
hhYo9jTHW  
自由参数： (m.]0v*&c  
 反射镜1后y方向的光束半径 !K`;fp!  
 反射镜2后的光束半径 r!Mr\  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ]T zN*6o  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 %y8w9aGt  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 mc9$"  
YXD1B`23  
xB9^DURr\  
H
i.JL  
G-,PsXSwe  
TD\QX2m  
mHw1n=B  
自由参数： `{tykYwCLc  
 反射镜1后y方向的光束半径 U0)(k}Q)  
 反射镜2后的光束半径 ?\^u},HnE|  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 5]'iSrp  
 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。
:Z1_;`>CT  

学习学习