[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 5m=3{lBi  
N6Vn/7I5%  
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 Jc-0.^]E}  
C-@@`EP  
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IgG@v9'  
简述案例 \2L%%M  
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系统详情 m!$"-nh9  
 光源 s@jzu  
- 强象散VIS激光二极管 5A>W;Q\4  
 元件 J2v=b?NE  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） H9xxId?3u  
- 具有高斯振幅调制的光阑 [6FCbzS_W  
 探测器 lJ62[2=V  
- 光线可视化（3D显示） DSM,dO'  
- 波前差探测 >C*q  
- 场分布和相位计算 ,}=x8Xxr  
- 光束参数（M2值，发散角） ALiA+k N  
 模拟/设计 B+`m  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 4["$}O5  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： _`+ !,kG[  
 分析和优化整形光束质量 f]h99T  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 TMhUo#`I|  
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EGL]G>  
系统说明 Y(m/E.h.~  
Om\?<aul  
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模拟和设计结果 "c\ZUx_i6  
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数值探测器结果 W&;X+XA_W  
j\P47q'v#  
QNLkj`PL/  
`|8)A)ZVT  
NFDi2L>Ba  
总结 b*no.eB  
$"!"=v%B  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 %t([  
1.模拟 zbOEF  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 isLIfE>  
2.评估 1,p7Sl^h  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 DDwH9*  
3.优化 1ZJP.T`  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 y"<nx3  
4.分析 m;>HUTj  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 K=;z&E=<c  
&y[Od{=  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 S#/[>Cb  
;$ D*,W *  
详述案例 nr
Jl>H  
m*6C *M  
系统参数 4N[8LC;MH  
7H:1c=U  
案例的内容和目标 u}W R1u[  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 uLD%M av  
OxqK}%=Bw  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 wN-3@  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Z!0D97^  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ?lKFcm  
_Jn-#du  
模拟任务：反射光束整形设置 2j9Mr  
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。 t
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)@Fuw*  
1@JAY!yoo_  
规格：像散激光光束 CPWe (
 
Cb~_{$A  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 f7c%Z:C#Y  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 |QHDg(   
9^h0D}#@  
`rzgC \  
Nih8(pbe  
Z&e_yl  
wWB-P6  
规格：柱形抛物面反射镜 -.~Dhk  
                         #]>Z4=]v  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ^ 
ry   
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 |j($2.  
 曲率半径等于焦距的两倍 U6;,<-bL  
I&^B
?"Y  
H(GWC[tv  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 6,"86  
M@ILB-H  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 qN%i$mJTo  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） G9J+D?'hH  
 离轴角决定了截切区域 #q'J`BC  
{gT2G*Ed^Z  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ?s/]k#H  
%;$zR}  
   ,)^4H>~V  
'o;>6u<u  
光束整形装置的光路图 ^}vLZA  
$a|C/s+}7>  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 f mu `o-  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 T|RW-i3  
q^NI  
反射光束整形系统的3D视图 BM9J/24  
zXWf($^&E  
.21[3.bp/q  
%2>ya>/M  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 </~!5x62Oy  
 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）。 8L]em&871  
32j@6!  
详述案例 w ryjs!  
Y~@@{zP  
模拟和结果 's#"~<L^e  
fR[kjwX)<1  
结果：3D系统光线扫描分析 \1x<bx/1  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Kgh@.Ir  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 OtK=UtVI  
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f{0G  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd zQvp<IUq  
91B
l{  
使用参数耦合来设置系统 Ch;C\H:X  
67<Ym0+ =  
>~C*m `#  
自由参数： mT enzIp  
 反射镜1后y方向的光束半径 h^QicvZ  
 反射镜2后的光束半径 gYb}<[O!  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） !##OQ  
 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。 2eNA#^T=  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 _4H 9rPhf  
6yZ!K  
X@`kuWIUw  
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["]r=l  
5k/Y7+*?E  

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W!  
自由参数： W
l!|+-  
 反射镜1后y方向的光束半径 b|_Pt  
 反射镜2后的光束半径 9[#9cv  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） x%<oeM3U  
 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。 ;.Dm?J0  

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