[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） U &k3  
*M!YQ<7G^d  
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 V^5k>`A  
6o23#JgN  
3)MM5 bb$  
"N:]d*A\  
简述案例 j\L$dPZ
  
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系统详情 TV>R(D3T/  
 光源 a|{<#<6n(  
- 强象散VIS激光二极管 eS%6hUb  
 元件 w]YyU5rhS  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） CpdY)SMSL  
- 具有高斯振幅调制的光阑 5+"8q#X$  
 探测器 _q4dgi z  
- 光线可视化（3D显示） B-p5;h>  
- 波前差探测 7 ,~Krzv  
- 场分布和相位计算 \yizIo.Y`  
- 光束参数（M2值，发散角） NP`ll0s  
 模拟/设计 5:3$VWLa <  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 $[;eb,  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： U~@B%Msb L  
 分析和优化整形光束质量 t"Rf67  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 |N.q[>^R  
5*'N Q010  
系统说明 YZu#
0)  
UHszOl  
JV{!Ukuyp+  
模拟和设计结果 /FZ )ej\  
BqAwo  
数值探测器结果 d"uM7PMs7x  
qGUe0(
  
\Le#+P  
\>k#]4@rp  
5fv6RQD  
总结 =umS^fJ5`  
T1 .@Tbbt  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 #`wfl9tj  
1.模拟 5]ob;tAm  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 /P}tgcs  
2.评估 l),13"?C(  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 hpKc_|un  
3.优化 ~OfKn1D  
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。 Lh$ac-Ct  
4.分析 0n^j 50Yq  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 O3GaxM\x  
KywT Oq  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 vv_?ip:t  
TyXOd,%zl  
详述案例 /'+JP4mK  
)Em,3I/.l  
系统参数 HYa!$P3}[  
hzVO.Q*  
案例的内容和目标 gvt4'kp  
W]]2Uo.  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 @&> +`kgU-  
e.h:9`"*  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 i<![i5uAI  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 lK@r?w|<M  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 sTYl' Ieg  
hZG{"O!2s  
模拟任务：反射光束整形设置 t":>O0>cz  
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。 Z)~4)71Y:  
0+h?Bk  
j KK48S  
@35]IxD  
K|!)<6ZsG7  
Jrl xa3 [  
规格：像散激光光束 N.rB-  
v:b%G?o  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 `;hBO#(H0}  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 w|#79,&  
"fwuvT 1  
ThB2U(Wf  
=^}2 /vA  
?RyvM_(N6  
ymqhI\>y#  
规格：柱形抛物面反射镜 CjCnh7tm  
                         _en8hi@Z  
 有抛物面曲率的圆柱镜 IHfqW?  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 2/WXdo  
 曲率半径等于焦距的两倍 s=+
G%B'  
ea/6$f9^  
0eIR)#j*  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） i[lH@fJm_  
z""
(M4  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 3+'w%I  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ~yg9ZM  
 离轴角决定了截切区域 bSzb! hT`  
=#Jb9=zdR  
规格：参数概述（12° x 46°光束） .d,Zx  
mZ%\`H+  
   `^x^= og'  
Pd?YS!+S  
光束整形装置的光路图 *QJ/DC$  
U
gJHSl  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 L K$hV"SYb  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 nNr3'6lz  
Y,r2m nq  
反射光束整形系统的3D视图 j--#vEW  
Bf.RYLsh6  
I&9B^fF6  
Gy5W;,$q  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 9v A`\\9  
 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）。 1Ppzch7  
JP]K\nQx'  
详述案例 )/Vr 5b@  
X,b}d#\  
模拟和结果 R:E:Y|&#  
+oa]v1/W  
结果：3D系统光线扫描分析 ~a}pYLxl  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 _nt%&f  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 \`^jl  
JqO( ]*"Hi  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd VI4d/2e  
?bEYvHAzg  
使用参数耦合来设置系统 ~tWBCq 6  
POf \l  
l d@^$  
自由参数： ^/,s$dj  
 反射镜1后y方向的光束半径 w K+2;*bI  
 反射镜2后的光束半径 3y!CkJKv  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） y\:2Re/*Jt  
 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。 VmW_,  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 U8dwb  

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)c*~Y=f  
自由参数： C<pF13*4  
 反射镜1后y方向的光束半径 6\`,blkX  
 反射镜2后的光束半径 ]PFc8qv{  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Ldu!uihx  
 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。 al2v1.Y}  

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