[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） E}@C4pS  
o).deP 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 ^*K=wE}AG  
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简述案例 YW7W6mWspS  
#z\ub5um  
系统详情 dzf2`@8#  
 光源 #9vC]Gm  
- 强象散VIS激光二极管 "mlQ z4D)5  
 元件 ;G[V:.o-  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） au
rs~  
- 具有高斯振幅调制的光阑 *l2`- gbE  
 探测器 y0zMK4b  
- 光线可视化（3D显示） NAbVH{*\
U  
- 波前差探测 fz&B$1;8  
- 场分布和相位计算 A#{63_H  
- 光束参数（M2值，发散角） T$4{fhV \  
 模拟/设计 ]c.w+<  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 bc)>h!'Y  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： $[gN#QW%  
 分析和优化整形光束质量 E5k
)~P`|  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 /%wS5IZ^  
Cf{F"o  
系统说明 +vBi7#&  
5/meH[R\M  
]%Q!%uTh  
模拟和设计结果 TT$Ao  
_plK(g-1J%  
数值探测器结果 odRiCiMH  
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总结 9T,/R1N8  
Dg&84,bv^  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 -yqsJGY
 
1.模拟 7T~M`$h  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 04a ^jjc  
2.评估 U1RU2M]v  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 7Cgi&  
3.优化 Gp"GTPT{  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 L@
}PW)#  
4.分析 G7Nw}cVJ)  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 lj4Fg*/Yn  
h$cm:uks  
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。 ua\t5M5  
d,<ni"  
详述案例 %,>z`D,Hg  
P4zo[R%4  
系统参数 oA1_W).wJ  
s**<=M GK  
案例的内容和目标 sD|l}f  
_)A|JC!jId  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 $Y/9SD  
nl@an!z  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 tvkdNMyX%9  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 O-iE0t  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 +pofN-*%  
L/3A g* ]  
模拟任务：反射光束整形设置 |tXA$}"L8  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 wxN)dB  
"oP^2|${  
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V.|  
}gp@0ri%5  
c`6c)11K  
规格：像散激光光束 [Nyt0l "z  
^-o{3Q(w  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 aSR-.r  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 U,P_bz*)  
e`*}?N4d  
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BN/4O?jD9  
;vn0%g  
XS<>0YM  
规格：柱形抛物面反射镜 86&M Zdv6  
                         ~!S3J2kG{  
 有抛物面曲率的圆柱镜 (vXr2Z<l  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 EF
/d7  
 曲率半径等于焦距的两倍 hlVye&;b8  
PKm|?kn{0(  
W.wPy@yi  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） q0sf\|'<}  
8}/DD^M  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 s!6lZ mPM  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 8%rD/b6`  
 离轴角决定了截切区域 `Rq=:6U;3  
=SDex.ZK]
 
规格：参数概述（12° x 46°光束） 
(;NJ<x  
jNZ.Fb  
   :e1h!G  
dQ:,pe7A  
光束整形装置的光路图 dSI"yz  
YAi-eL67l  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Vaxg  
 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。 ]m1fo'  
n ]%2Kx  
反射光束整形系统的3D视图 7>hcvML  
/2^L;#  
iTxWXij  
mF~T?L"  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 0TN28:hcD  
 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）。 ,BdObx  
}U]jy  
详述案例 ,05PYBc3  

c r=Q39{  
模拟和结果 pwSgFc$z  
f-U zFlU  
结果：3D系统光线扫描分析 srS!X$cec  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 I| TNo-!$  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 r[9m-#)>  
J"gMm@#C4  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd &61U1"&$R  
Upz)iOqLi  
使用参数耦合来设置系统 bWyimr&B  
4[ uqsJB  
oZ{,IZ45  
自由参数： Jb,54uN  
 反射镜1后y方向的光束半径 W]4Z4&  
 反射镜2后的光束半径 EKc<|e,F  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） '1u?-2  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 aIgexi,  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 }i9:k kfq2  
N2:Hdu:  
y_PA9#v7  
cXXZ'y>FP  
G1|1Z5r  
?XKX&ws  
^[hAj>7_8$  
自由参数： ^^q&VL  
 反射镜1后y方向的光束半径 @ZEBtM%.O  
 反射镜2后的光束半径 <Bo\a3Z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） HDm]njF%qQ  
 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。 082}=Tsx   

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