[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） . :a<2sp6  
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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 kiX%3(  
9B=1Yr[  
C ) ?uE'  
[;^,CD|P  
简述案例 _mk5^u/u  
YB5dnS"n  
系统详情 0x~`5h  
 光源 f4"4ZVcr  
- 强象散VIS激光二极管 :gf;}  
 元件 2h q>T&8  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） k>5O`Y:  
- 具有高斯振幅调制的光阑 uPLErO9Es[  
 探测器 Hb!6ZEmN%  
- 光线可视化（3D显示） bX2"89{  
- 波前差探测 F
w"$A0  
- 场分布和相位计算 `!i-#~n  
- 光束参数（M2值，发散角） vv+J0f^  
 模拟/设计 n8u*JeN  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 3?`"  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）：  ;:OsSq&  
 分析和优化整形光束质量 Jhy(x1%  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 pbLGe'  
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系统说明 $iPP|Rw  
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B4Lx{uno  
模拟和设计结果 .~mCXz<x  
2|{V,!/cvG  
数值探测器结果 ]tY:,Mfs  
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A,#2^dR  
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总结 yZ3nRiuRT  
8omC%a}9m  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 o~1 Kp!U  
1.模拟 Phs-(3  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Ik~1:D]f  
2.评估 M_|> kp  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Ns=AjhLc z  
3.优化 ,}
J_:\j  
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。 gQouOjfP  
4.分析 aE/D*.0NI  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 =k{`oO~:9+  
`.v(fC  
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。 Vmi{X b]<  
s 3r=mp{  
详述案例 !'0S0a8
 
Xy7Z38G  
系统参数 D7?C  
qp~gP  
案例的内容和目标 n]N96oD  
0LL c 1t>}  
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]\2S  
)/|6'L-2  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 6`\ya@  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 tju|UhP3  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 uf'4'  
1*Ar{:+ua  
模拟任务：反射光束整形设置 %b}gDWs  
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。 #T3h}=  
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%y<]Yzv.  
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cr"Y|  
PQ U]l"A  
规格：像散激光光束  ux-CpI  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 x\@*60o  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 z#
Nl@NO&  
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Hs(D/&6%  
'Kbl3fUF  
GWP dv  
Es'Um,ku  
规格：柱形抛物面反射镜 %NARyz  
                         C)
RBkcb  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ,/,9j{|"j  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 mpay^.(%  
 曲率半径等于焦距的两倍 9#/(N#>  
7;}l\VXHm  
9NpD!A&64<  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） \\4Eh2 Y  
l{WjDed  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 yL1bS|@  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） nU z7|y  
 离轴角决定了截切区域 :@3Wg3N  
rOfK~g,X  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 6oL1_)  
$t=O:  
   \wav?;z  
!1sU>Xb4J  
光束整形装置的光路图 -9Ws=r0R  
8cxai8  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 0E/:|k  
 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。 @gfDp<  
V5rp.~  
反射光束整形系统的3D视图 Ff4*IOZ}(  
sz95i|@/  

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'~-U  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 cma*Dc  
 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）。 !u;>Wyd W  
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J>;g+  
详述案例 eE8ULtO  
'cdN3i(  
模拟和结果 RMXzU  
}IkQA#4$  
结果：3D系统光线扫描分析 *~VxC{  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 JBX[bx52<r  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 aP()|js  
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'>mIT  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd )NW6?Pu"  
+Ov2`O8?  
使用参数耦合来设置系统 C2F
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!.X.tc  
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0xV9  
自由参数： y=sGe!^  
 反射镜1后y方向的光束半径 0Bolv_e  
 反射镜2后的光束半径 X" R<J#4  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） +5p{5 q(o  
 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。 : mGAt[Cc  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。  z01>'  
U8QX46Br  
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pw020}`  
uQCo6"e  
&*,:1=p  
'\DSTr:N  
自由参数： H#d:kilNy  
 反射镜1后y方向的光束半径 d5j_6X  
 反射镜2后的光束半径 O}ejWP8>  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Jobiq]|>  
 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。 x8#ODuH  

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