[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） aXK
%m  
7jg(j~tQ  
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 ;'
18  
;k41+O:f@  
>'1Q"$;  
M"$RtS|h  
简述案例 "RJk7]p`*  
z#E,96R
 
系统详情 O"-PNF,J  
 光源 |xgCV@  
- 强象散VIS激光二极管 QsF<=b~  
 元件 /h.3<HI."*  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） fi4/@tV?$L  
- 具有高斯振幅调制的光阑 AO7qs:+  
 探测器 oJp_c  
- 光线可视化（3D显示） }9Dv\"
t5  
- 波前差探测 u/:Sf*;?  
- 场分布和相位计算 cCbr-Z&  
- 光束参数（M2值，发散角） G-i_s6Wu  
 模拟/设计 Y)5uK:)^  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 AA& dZjz  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： [MXXY  
 分析和优化整形光束质量 y $DB  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Cg\)BHv~  
xY'YbHFz  
系统说明  iIEIGQx  
Joo)GIB  
W6/p
-e5y  
模拟和设计结果 "u]Fl+c  
Uus)2R7  
数值探测器结果 +4p;4/=  
+bd{W]={  
5F+ f'~  
?#c@Ag%  
~t3?er& R  
总结 3Co>3d_  
]~M{@h!<  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ^
A<.s_  
1.模拟 -Izg&u &  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ^Jpd9KK  
2.评估 .MPOUo/e  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 G}xBYc0b  
3.优化 Cv7RCjMw  
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。 )3\rp$]1  
4.分析 2}Plr{s9  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ;S27m]Q?  
;B7|tajd  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 >Ez}r(QQ^  
128 rly  
详述案例 AezXou&  
95&sFT C  
系统参数 e14Q\  
rtOW-cz  
案例的内容和目标 Z:gsguX  
?gP/XjToMg  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 oqo8{hrdHk  
yXl.Gq>]{  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 RXvcy<  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 62'0)Cy^  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Ec/+9H6g  
.%h_W\M<l  
模拟任务：反射光束整形设置 #^w 1!xXD  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 }(O kl1  
93b5S>&r  
]>!_OCe&  
E0Xu9IW/A  
a'fb0fz  
52Ffle8  
规格：像散激光光束 OU=IV;V{  
1:V/['|*g)  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 IN*Z__l8j`  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动
TU6EE  
`b$I)UUm  
fkG"72 95A  
.qP zd(<T7  
yE/I)GOQjs  
TK1MmL  
规格：柱形抛物面反射镜 KDzI
arC  
                         t)b>f~  
 有抛物面曲率的圆柱镜 EE{%hGb  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 M/ \~  
 曲率半径等于焦距的两倍 8[XNFFUZs  
 F<1'M#bl  
N#qoKY(#  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） bJvRQrj*3  
wIPDeC4  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 xk<0QYv   
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） MQI=  
 离轴角决定了截切区域 DvKMb-*S  
e=C,`&sz  
规格：参数概述（12° x 46°光束） o W [-?  
N* QI>kzU  
   (9h{6rc=I  
w%"q=V  
光束整形装置的光路图 ttxOP   
WV5R$IqY  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Xp@OIn  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 #]a0 51Y  
Ds$;{wl#x  
反射光束整形系统的3D视图 m{"zFD/  
06r cW `  
@Z
WKs  
Z!6G(zz:>  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 NI
GFu{S  
 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）。 HkCme_y"  
3J{'|3x  
详述案例 B$n\m854  
qz):YHxT]n  
模拟和结果 4+Kc  
L T!X|O.  
结果：3D系统光线扫描分析 v
\Gu  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 uhLW/?q.  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 :I8t}Wg  
owB)+
  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd NiF*h~q  
uW|y8 BP $  
使用参数耦合来设置系统 #=c%:{O{4R  
0 $r{h}[^c  

?
2agU  
自由参数： XPSWAp)  
 反射镜1后y方向的光束半径 Nsy.!,!c  
 反射镜2后的光束半径 %r!
-*p<i|  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） j(hC't-  
 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。 T/nRc_I+^B  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 KA7nncg;,  
w;O '6"  

'>8N'*  
-`JY] H  
Smo'&x  
-rBj-4|"  
YrX{,YtiX  
自由参数： 6kk(FVX  
 反射镜1后y方向的光束半径 _{8boDX#  
 反射镜2后的光束半径 W3#L!&z_wK  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） >jm9x1+C  
 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。 -vQ
`}e1  

学习学习