[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） E2J.t`H  
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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 mFoE2?Y  
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简述案例 [wKnJu  
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系统详情 |j3fS[.$  
 光源 dk}T&qZ~p  
- 强象散VIS激光二极管 v(PwE B]  
 元件 L#)F00/`  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） Hqsj5j2i  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ibe#Y  
 探测器 =/_tQR~  
- 光线可视化（3D显示） w,uyN  
- 波前差探测 6KT]3*B   
- 场分布和相位计算 x""gZzJ$L  
- 光束参数（M2值，发散角） 9UF
^h{X  
 模拟/设计 +v$,/~$tI  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 _; 7{1n  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： osB8 '\GR  
 分析和优化整形光束质量 aE]/w1a  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 !2]eVO  
jV:Krk6T<  
系统说明 ~o"V
Zp  
ShFC@)<lJ  
i{1SUx+Re  
模拟和设计结果 4rpx  
Pr|:nJs  
数值探测器结果 ^P)W/2  
x+1Cs$E;  
TV^m1uC  
V(/ @$&  
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总结 |ATz<"q>  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Sxn#  
1.模拟 #2&DDy)Bf  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ?_hKhn%K9  
2.评估 *RPdU.  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 fV}:eEo|Y  
3.优化 H)
;O.m  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 kX0hRX  
4.分析 .TI=3*`G  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 12W`7  
! };OLQ  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 u1@&o9  
/&PRw<}>_o  
详述案例 dCbRlW  
16;r+.FB'  
系统参数 (4;
m*'X  
NI^=cN,l  
案例的内容和目标 j=&]=0F  
Rv-`6eyAA  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 2h_XfY'3pX  
\w;d4r8x  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 xEULV4Qw  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 <FaF67[Q  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 H8$l }pOz  
>h!>Ll  
模拟任务：反射光束整形设置 1R}rL#h;=  
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。 REEs}88);'  
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!z EW)  
3I}(as{Rp  
8[PD`*w  
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规格：像散激光光束 TnuNoMD.  
C'Gj\  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 #8cpZ]#  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 D'Fj"&LK  
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( o(,;  
:NHP,"  
2rzOh},RS  
?.A~O-w  
规格：柱形抛物面反射镜 "7G>  
                         -VC kk  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ?h$ =]  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 [Dzd39aKr  
 曲率半径等于焦距的两倍 /-{C,+cB  
Ht{Q=w/9  
B4l*]K%  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Q+i  
zp4aiMn1F  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 aa-{,X"MF  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 5]c\{G  
 离轴角决定了截切区域 /i[1$/*  
>TKl`O  
规格：参数概述（12° x 46°光束） |.
ZYY(}  
B.Szp_$  
   006qj.  
Xur{nk~?  
光束整形装置的光路图 , z-#B]  
ep,"@,,  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 y E;n.L  
 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。 '5f6 M^}|2  
]"wl*$N  
反射光束整形系统的3D视图 yPn!1=-(  
0%W0vTvL  
Qm(KvL5  
i".nnAI:  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。
WDF;`o*3  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 ~;QzV?%  
/b;GC-"v  
详述案例 j%q,]HCANh  
Gg,&~ jHib  
模拟和结果 R(1N]>  
r@30y/C  
结果：3D系统光线扫描分析 SjmWl
f,  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 :TZ</3Sw  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 C/JFb zVx  
U65a_dakk  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd o8ERU($/  
n N_Ylw  
使用参数耦合来设置系统 W,D$=Bg  
n>o0PtGxC  
eoGGWW@[
 
自由参数： ,zP.ch0K  
 反射镜1后y方向的光束半径 O:J;zv\  
 反射镜2后的光束半径 bT8 ?(Iu  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） (Qp53g  
 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。 B/^1uPTZ71  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 &Sr7?u`k  
b\.l!vn0  
4k]DktY}.  
9*ek5vPB  
o-ee3j.  
dBeZx1Dy  
u,88V@^  
自由参数： 2@jlF!zC  
 反射镜1后y方向的光束半径 kw$*o k  
 反射镜2后的光束半径 oScKL#Hu  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 0;X0<IV  
 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。 d^:(-2l-  

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