[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） {`($Q$Q1  
5aa}FdUq  
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 hkkF1 h  
r4;^c}
 
Cm99?K  
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简述案例 HI}pX{.\  
fLLnf].O  
系统详情 xV"6d{+  
 光源 zuK/(qZ  
- 强象散VIS激光二极管 d&O'r[S  
 元件 =PI^X\if88  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） [8{_i?wY  
- 具有高斯振幅调制的光阑 pK-_R#  
 探测器 ^qE<yn  
- 光线可视化（3D显示） <)r,CiS  
- 波前差探测 Z|V"8jE  
- 场分布和相位计算 d4b 9rtM  
- 光束参数（M2值，发散角） V
aOpO8y`  
 模拟/设计 d/"gq}NT  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 SD)5?{6<  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： =>gyc;{2K<  
 分析和优化整形光束质量 EGp~Vo-  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 }|w=7^1z  
|!?2
OTY  
系统说明 <1;,B%_^  
]2hF!{wc  
,-w-su=J_  
模拟和设计结果 K,`).YK  
R[mH35D/  
数值探测器结果 !=8L.^5c  
M="WUe_  
D#vn {^c8O  
9}K(Q=
 
#u}v7{4  
总结 gb!@OZ c  
l%-67(  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 .FfwY 'V  
1.模拟 d/ 'A\"o+  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 0 .6X{kO  
2.评估 `dG.L  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 >/*?4  
3.优化 l<0[ K(  
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。 rw}
5nv  
4.分析 v*C+U$_3\1  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 *:fw6mnJ#  
g:~?U*f-  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 ?3B t;<^  
1j${,>4tQ  
详述案例 V7KtbL#  
nN_94 ZqS<  
系统参数 ne!j%9Ar  
'__3[D  
案例的内容和目标 84oW  
neY=:9  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 |<Dx  
U37?P7i's  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 b=QG
bFf  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 t1{%FJ0F  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 8.3_Wb(c  
C7 & 6rUX  
模拟任务：反射光束整形设置 W.6JnYLQ&  
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。 ZEyGqCf3  
V8U`%/`N  
/%q9hI  
~ GT\RAj[  
^(m6g&$(  
1q233QSW)  
规格：像散激光光束 LX?r=_\  
N5an9r&z(1  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 .lF\bA|  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ,ZP3F+XKb  
g(Xg%&@KZ  
Py25k 0j!  
rs<&x(=Hv  
W0T i ^@  
_Il9s#NA%  
规格：柱形抛物面反射镜 d|?(c~  
                         B[_bJ *  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Z2j*%/  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 3(GrDO9^  
 曲率半径等于焦距的两倍 I/b8  
+=H>s;B  
Am?Hkh2  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） NUnc"@  
Z a1|fB  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 O2/w:zOg'  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） _NqT8C4C  
 离轴角决定了截切区域 5eSTT#[+R  
DMxS-hl  
规格：参数概述（12° x 46°光束） KJJb^6P48W  
Y&!]I84]  
   2GKU9cV*`  
#bZ
=R  
光束整形装置的光路图 &b6@_C9  
xv%USm  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 hSKH#NS  
 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。 hYv 6-5_  
tP(bRQ>  
反射光束整形系统的3D视图 /\$|D&e  
~_j%nJ &2  
m"7R 4O  
YB1DL^:  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 N3c)ce7[  
 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）。 p{svXP K  
sr@XumT  
详述案例 ]9< 9F ?  
fX$4TPy(h  
模拟和结果 L{,7(C=  
WJ8vHPSM  
结果：3D系统光线扫描分析 '*;eFnmvs:  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 5{/Pn%5  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 B#
n}y  
tO3B_zC  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd |q)Q<%VS'  
xl=|]8w  
使用参数耦合来设置系统 _Fy:3,(  
9 NSYrIQ"  
}gaKO 5  
自由参数： k-0e#"B  
 反射镜1后y方向的光束半径 o%Q2.  
 反射镜2后的光束半径 *9^k^h(r&4  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） <)rH8]V  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 k5CIU}
H"  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 IWnW(>V  
 :Xr3 3  
WLFzLW=PD  
rVmO/Y#Hx$  
oC>~r1.j  
h0}-1kVT^  
( h,F{7  
自由参数： wj~8KHan  
 反射镜1后y方向的光束半径 x9s`H)  
 反射镜2后的光束半径 NPabM(<`  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 1h{_v!X  
 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。 hUc|Xm  

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