[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ?v^NimcZ  
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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 EQ%ooAb8  
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简述案例
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系统详情 ,dC.|P' `  
 光源 s-p)^B  
- 强象散VIS激光二极管
4v[y^P  
 元件 H'AN osv  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 0X)vr~`  
- 具有高斯振幅调制的光阑 PV68d; $:8  
 探测器 5c- P lm%  
- 光线可视化（3D显示） )uqzu%T  
- 波前差探测 N'{[BA(eE  
- 场分布和相位计算 jY6GWsh:9  
- 光束参数（M2值，发散角） -K{R7  
 模拟/设计 <':h/d  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 
TzL|{9  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： :7e*- '  
 分析和优化整形光束质量 $;v! ,>  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 gL<n?FG4b  

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系统说明 <Gpji5f2  
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模拟和设计结果 s8-RXEPb  
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数值探测器结果 1UP {j`-K|  
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Jn+-G4h$  
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77\+V 0cF  
总结 )KZMRAT-  
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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。 T Q41i/{  
1.模拟 t6Iy5)=zY  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 =.`\V]
 
2.评估 CL0lMZ  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ?%3dgQB'  
3.优化 ?/|Xie  
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。 ?LMQz=  
4.分析 d(IJ-qJN  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 21TR_0g&<  
're:_;lG  
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。 b1Vr>:sK47  
eT b!xb  
详述案例 /LFuf`bXV  
4/ ` *mPW  
系统参数 WK|5:V8E  
AJyNlQ  
案例的内容和目标 N7?]eD  
T0 K!Msz  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 E2DfG^sGV  
B:h<iU:'D  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 C0N :z.)4  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 gnJ8tuS  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 97liSd  
Jc":zR@
5  
模拟任务：反射光束整形设置 @gN"Q\;F  
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。 s)Y1%#  
Q6m8N
 
:M(uP e=D  
?R]`M_^&u!  
0AHQ(+Ap  
Wt/;iq"  
规格：像散激光光束 ULiRuN0 6  
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,i|:;G  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 - lX4;  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 4Y(@ KUb  
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!(lcUdBd  
SnE^\I^O  
SIp)&  
规格：柱形抛物面反射镜 <Yki8  
                         X['9;1Xr  
 有抛物面曲率的圆柱镜 4r(0+SO  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 r w!jmvHE&  
 曲率半径等于焦距的两倍 ~N!HxQ  
wPg/.N9H  
CH6 m  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） -,bnj
^L  
7^><Vh"qV  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 l.@1]4.
 
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） [6a-d>e{  
 离轴角决定了截切区域 3}nk9S:jr  
$Ivjcs:  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 3en9TB  
oPi>]#X  
   -;
9 }P  
IV,4BQ$  
光束整形装置的光路图 i}vJI}S.$  
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@);U%\pS  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 \D|IN'!D  
 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。 !AwMD  
M!,H0(@G  
反射光束整形系统的3D视图 #I=EYl=Vvi  
\:;MFG'  
&vrQ *jX  
2|;|C8C  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 AERJ]$\  
 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）。 8n3]AOc'~-  
NifQsy)*%  
详述案例 M FIb-*wT  
x)C}  
模拟和结果 yz68g?"  
2iNLm6"  
结果：3D系统光线扫描分析 (p2`ofj  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 =\6)B{#T  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 `O6#-<>  
h  /  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd aEN`
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2Wzx1_D"a  
使用参数耦合来设置系统 pX%:XpC!h  
gBqDx|G  
uZ?P
{E,K  
自由参数： ZN8j})lE  
 反射镜1后y方向的光束半径 jZ.yt+9  
 反射镜2后的光束半径 dgP eH8_  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 'OnfU{Ai  
 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。 ?("O.<
 
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 n=!T(Hk
  
1h@qcom9K_  
:^y!z1\2(7  

!R@LC  
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自由参数： UPH#~D!  
 反射镜1后y方向的光束半径 SRfh{u  
 反射镜2后的光束半径 L62'Amml  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Aits<0  
 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。 b d 1^  

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