[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） b!-=L&V  
%*q^i}5)E  
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 ~d<&OL  
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dM}c-=w`  
`+."X1  
简述案例 y:zNf?6&  
) F -8  
系统详情 ?w'03lr%  
 光源 OGH,K'l  
- 强象散VIS激光二极管 qz)KCEs  
 元件 uQ ]ZMc  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） Yx66Xy  
- 具有高斯振幅调制的光阑 kg(}%Ih  
 探测器 <2O#!bX1  
- 光线可视化（3D显示） hw`pi6  
- 波前差探测 Z @DDuVr  
- 场分布和相位计算 <D& Ep  
- 光束参数（M2值，发散角） Q4Wz5n1yp7  
 模拟/设计 jc32s}/H  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 iig4JP'h  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ]w*`
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 分析和优化整形光束质量 RHd no C  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 -jNnx*  
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系统说明 3:w_49~:~  
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a&kt!%p:  
模拟和设计结果 Ke[`zui@?  
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数值探测器结果 3k8nWT:wT  
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总结 Rw63{
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 #l*w=D?  
1.模拟 n%}#
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使用光线追迹验证反射光束整形装置。 `PLax@]2  
2.评估 SEWdhthP  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 i}f"'KW  
3.优化 0Bkc93  
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"h6e$dP  
4.分析 Fo0s<YlS-  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 hq&9S{Ep  
FUL'=Xo  
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。 1;,<UHF8N  
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详述案例 *6}'bdQbNP  
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系统参数 7
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案例的内容和目标 s`yg?CR`,  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 WFmW[< g  
6@:<62!;  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ?oV|.LM:W  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 5]kv1nQ  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 (_N(K`4#W  
{g4w[F!77  
模拟任务：反射光束整形设置 $&jVEMia  
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。 3/c%4b.Z  
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s?Gv/&  
o>]z~^c  
规格：像散激光光束 `0+-:sXZ6  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 F0kAQgUv  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 _0
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规格：柱形抛物面反射镜 @W,<8  
                         \0e`sOS`L  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Vkf{dHjW  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 :N_DJ51
 
 曲率半径等于焦距的两倍 ^q|W@uG-(  
\W\*'C8q\  
3m&  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） B)P]C5KRD  
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 对称抛物面镜区域用于光束的准直 <33,0."
K  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型）
Jm0.\[J  
 离轴角决定了截切区域 0x
^lHBYc  
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规格：参数概述（12° x 46°光束） i If?K%M7  
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T_9o0Qk  
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光束整形装置的光路图 43O5|8o  
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 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 -]n%+,3L  
 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。 zXbA$c  
AYp~;@  
反射光束整形系统的3D视图 P>
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!?|xeQ}  
M23r/eg]  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 J`{o`>  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 qmvQd8|XR  
>Ml5QO$*.q  
详述案例 M0KU}h  
Y zmMF  
模拟和结果 B`jq"[w]-  
3 4&xh1=3  
结果：3D系统光线扫描分析 !E)|[:$XT  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Qam48XZ >  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 (qz)3Fa  
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giH+:  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd q1ZZ T"'  
8yH
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使用参数耦合来设置系统 ]M'~uTf  
4x#tUzb;  
cRWB`&  
自由参数： S.<4t*,  
 反射镜1后y方向的光束半径 `82Dm!V  
 反射镜2后的光束半径 %hdjQIH  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） l@-h.tS  
 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。 $ \o)-3  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 m^,VEV>  
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wkV'']= Xg  
@g]EY&Uzl  
yO*   
<$otBC/%  
k1s5cg=n(  
自由参数：  nb6Y/`G  
 反射镜1后y方向的光束半径 SQ/HZ  
 反射镜2后的光束半径 ZE~zs~z|  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） #3'M>SaoH  
 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。 brlbJFZ19  

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