[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） r(Sh  
B-g-T>8  
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 UXji$|ET6  
6"iNh)  
e(wc [bv  
|ufT)+:  
简述案例 .4]XR/I$  
tD`^qMua  
系统详情 <yl@!-'J7  
 光源 YnnK]N;\x  
- 强象散VIS激光二极管 E 14DZ  
 元件 G-i2#S   
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） m?wQk:Y1  
- 具有高斯振幅调制的光阑 z?13~e[D  
 探测器 `XF[
A8@h  
- 光线可视化（3D显示） wdj?T`4  
- 波前差探测 ([<{RjPb  
- 场分布和相位计算 -W6@[
5c  
- 光束参数（M2值，发散角） 6<@mBZ  
 模拟/设计 Mxw-f4j  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 +6>2= ,?Z  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 'bRf>=  
 分析和优化整形光束质量 a;dWM(;Kw  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 wmV=GV8 d  
kYCm5g3u  
系统说明 (~Bm\Jn  
mvH}G8  
{8mJ<b>VA  
模拟和设计结果 ()j)}F#Z`  
EwcFxLa!F  
数值探测器结果 \>4>sCC  
(]sm9PO  
<zY#qFQ2  
(XR}U6^v]  
-J!n7  
总结 >"UXY)  
DEu0Z  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ?r=`Kl  
1.模拟 zEQQ4)mA  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 auIW>0?}  
2.评估 _"F=4`lJ  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ~i?Jg/qcxN  
3.优化 t{UWb~"  
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。 A'![*O  
4.分析 [qxpu{  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 uFmpc7  
/(||9\;  
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。 c='W{47  
JoB-&r}\V*  
详述案例 B^M L}$  
tag)IWAiE  
系统参数 ?!F<xi:  
CBdr1  
案例的内容和目标 -mO<(wfV>  
&Odrq#o?R  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 V@LBy1z  
>g+Y//Z  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 rv)Eg
53Q  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 .FYRi_
Zd  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 41B.ZE+*qd  
W|;`R{<I%  
模拟任务：反射光束整形设置 e7iQG@i7  
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。 ;E{
@)X..|  
F*z>B >{)  
IY~I=}  
p? +!*BZ  
,: z]15fX  
J#w=Z>oz<  
规格：像散激光光束 u<n['Ur}|  
/ E!6]b/  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 7"eIZ  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 u ?F},VL;  
\2f?)id~  
oN83`Z  
[N*S5^>1  
.1h\r, #  
=JTwH>fD  
规格：柱形抛物面反射镜 mWoN\Rwj  
                         b*Hk} !qH  
 有抛物面曲率的圆柱镜 j$u  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 \(?d2$0m  
 曲率半径等于焦距的两倍 /gaC  
I8W9Kzf  
0aGauG[  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） :1UOT'_  
J| 46i  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 D!)h92CIDm  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） : @gW3'  
 离轴角决定了截切区域 q|lP?-j  
q?w%%.9]X  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 5M>SrZH  
djdSD  
   Uu`}| &@i  
;8]Hw a1!  
光束整形装置的光路图 L]X Lv9J0  
s}^W2  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 4&L,QSJ V  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 tnXW7ej^  
ARJtE@s6Y  
反射光束整形系统的3D视图 DfOigLG*  
#)
T'a  
}6__E;h#J  
-S@ ys  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 FGo)]U  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 grd fR`3  
;$r!eFY;  
详述案例 !$-QWKD4  
c)QOgXv  
模拟和结果 #\}xyPS  
"LZv\c~v,%  
结果：3D系统光线扫描分析 <Lle1=qQ  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 `Z`o[]%  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ~W gO{@Mw  
nzB!0U  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ^'vWv C  
>ZAn2s  
使用参数耦合来设置系统 XQ Si  
>BMtR0
  
lzz68cT  
自由参数： x}7Xd P.2$  
 反射镜1后y方向的光束半径 )d5mZE!3  
 反射镜2后的光束半径 NCx)zJ\S  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） %8"Aq  
 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。 @jr$4pM?  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Kku@!lv  
7ws[Rp8  
;Ac!"_N?7  
ub{Yg5{3S\  
Nu}Zsb|{  
7YU}-gi  
< $rXQ  
自由参数： ( 2KopL  
 反射镜1后y方向的光束半径 Ed"p|5~  
 反射镜2后的光束半径 =co6.Il  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） tH4+S?PI  
 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。 {<Vw55)#0Q  

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