[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 0U2dNLc  
tg~7^(s  
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 9q
^7%b,  
:mdoGb$dr  
(+
TL ]9P  
L_=3`xE _  
简述案例 &';@CeK  
"?Jf#  
系统详情 "(a}}q 9-  
 光源 You~ 6d6Om  
- 强象散VIS激光二极管 sJ_3tjs)  
 元件 D6P/39}W  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） NVDv
d6  
- 具有高斯振幅调制的光阑 c[?&;# feV  
 探测器 O-+!KXHd[  
- 光线可视化（3D显示） ^$8WV&5q>  
- 波前差探测 1n$  
- 场分布和相位计算 ^687U,+  
- 光束参数（M2值，发散角） q(5
 
 模拟/设计 "N=q>jaX  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 _<)HFg6  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： lF$$~G  
 分析和优化整形光束质量 OJLyqncw  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ve*6WDK,H  
_b[Pk;8}j;  
系统说明 R1:7]z0B  
WjBtL52  
g^k=z:n3,  
模拟和设计结果 i32S(3se  
,\PTn7_  
数值探测器结果 JaJyH%+$!  
PO0/C q)  
Sr6?^>A@t  
X
'cm0}2  
R)GDsgXy  
总结 l{3ZN"`I  
.1""U ']  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 w8-L2)Q}I  
1.模拟 rGSi !q  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 /.m}y$@GV  
2.评估 *zDL
5 9  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 }ev+WIERQV  
3.优化 5R#:ALwX:  
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。 {?uswbk.  
4.分析 Qlhm:[  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 S)A;!}RK6  
?D=%k8)Y  
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。 V5d|Lpm  
; 5!8LmZ0#  
详述案例 S2 YxA  
vg[zRWh8  
系统参数 D+Z,;X
Z  
nZkMyRk  
案例的内容和目标 .J9\Fr@  
2}#VB;B  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 /C[XC7^4'  
4' <y  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 (7}Zh|@W  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 5ZHO+@HiFH  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 @XX7ydG5  
kX'a*AG  
模拟任务：反射光束整形设置 ?}U l(  
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。 2v1dSdX,W  
Z-z(SKL  
VI^~I;M^  
N'0fB`:kz  
=D?{d{JT  
V?z
-Dt C  
规格：像散激光光束 _1HEGX\  
PAy7b7m~B  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ^p #bxN")  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 &ETPYf%#  
F#\+.inO  
${, !Ll7)  
6
T A2  
/Oa.@53tK6  
%Z#[{yuFs  
规格：柱形抛物面反射镜 ,koG*sn  
                         ))#_@CwRr  
 有抛物面曲率的圆柱镜 }{ "RgT-qG  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 fn\&%`U  
 曲率半径等于焦距的两倍 H6-{(: *<  
15`
,kJSK  
xT3l>9i  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） #Xd#Ncj  
&pLCN[a  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ,DWC=:@X  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） .2STBh.;  
 离轴角决定了截切区域 R{Qvpd$y  
W|[k]A` 2  
规格：参数概述（12° x 46°光束） .aqP=  
Zl`sY5{1  
   tM{U6k  
uB uwE6  
光束整形装置的光路图 {_*$X  
X+k`UM~  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 I45\xP4i  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 h2Jdcr#@FF  
||sj*K  
反射光束整形系统的3D视图 AA0zt N  
<\S j5  
xDBHnr}[  
{uMqd-Uu  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Yo#F;s7  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 X~Vr}  
^5![tTJ  
详述案例 H(Q|qckj  
H)&pay  
模拟和结果 LC:bHM,e  
/Q[M2DN@  
结果：3D系统光线扫描分析 Pxm~2PAm  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 t#[u X?  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 jo8;S?+<|?  
)IP{yL8c  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd E8.xmTq  
#T8$NZA  
使用参数耦合来设置系统 yD9<-B<)  
(KxL*gB  
zE NlL  
自由参数： x2gP, p-  
 反射镜1后y方向的光束半径 13T0"}  
 反射镜2后的光束半径 ~h*p A8^L  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） IW'2+EGc  
 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。 &$</|F)y  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 #%i-{t+_>  
|+MV%QG;  
<\cH9D`dE  
+vtI1LC;_  
'qg q8  
s GP}>w-JZ  
:{v:sK  
自由参数： R?Or=W)i  
 反射镜1后y方向的光束半径 /8` S}g+  
 反射镜2后的光束半径 Rl"" aZ  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） NK@G0p~O  
 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。 h}U\2$5  

学习学习