[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 4]D4\o  
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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 Hx:;@_gq  
B/C,.?Or  
R}ecc  
2T`!v  
简述案例 y?# Loe  
i mM_H;-X  
系统详情 [S<";l8  
 光源 K|@G t%Y  
- 强象散VIS激光二极管 |cY`x(?yP  
 元件 E} .^kc[(4  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） %>s|j'{  
- 具有高斯振幅调制的光阑 mA}"a<0  
 探测器 A)KZa
"EX  
- 光线可视化（3D显示） 8Xb
T`y  
- 波前差探测 B-ESFATc  
- 场分布和相位计算 xLn%hxm?,  
- 光束参数（M2值，发散角） 9>$p  
 模拟/设计 L rPkxmR  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 B1Oq!k  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 'ig'cRD6N  
 分析和优化整形光束质量 CQ2jP G*py  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 <6=c,y  
Vz[C=_m  
系统说明 8EEuv-aeo  
"ITIhnE  
nF/OPd  
模拟和设计结果 aN=B]{!  
GJUL$9  
数值探测器结果 1nOCQ\$l  
y3ikWnx  
Np)lI
GE  
1&$ nVQ  
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总结 *owU)  
,=N.FS  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 u]gxFG"   
1.模拟 u-C)v*#L  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 #D|p2L$  
2.评估 Xry47a )  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 %%wNZ{  
3.优化 Ca3~/KrM  
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。 PxE3K-S)G  
4.分析 ]9,;K;1<  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 8.~kK<)!  
0|b>I!_"g  
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。 Q5_o/wk  
nxHkv`s k  
详述案例 Tb-F]lg$  
JMM W  
系统参数 MJrR[h]  
;S*}WqP,  
案例的内容和目标 <^uBoKB/f  
k$7Jj-+~  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。  f V(J|  
e0 T\tc  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
uM'Jp?  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Hq 188<  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 "g#i'"qnW  
8e|%M  
模拟任务：反射光束整形设置 BF<ikilR  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ]$_NyAoBb  
&! ?eL  
1'\/,Es  
>dG[G>  
V$?SR44>nH  
pHJ
3nHLQ  
规格：像散激光光束
\'bzt"f$j  
!0cD$^7  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 O8.5}>gDn.  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 C2Tyoza  
bY0|N[g  
ZQ0F$J)2~  
DDH:)=;z  
D5HZ2cz|a  
#Vha7  
规格：柱形抛物面反射镜 r$~HfskeI  
                         z]9MM 2+  
 有抛物面曲率的圆柱镜 %|i`kYsy  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 d<N:[Y\4l  
 曲率半径等于焦距的两倍  ][h}  
8pgEix/M5o  
9 |vLwQ  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） }!C)}.L<  
Per1
IcN  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 H+Sz=tg5  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） /
RC7"QzL  
 离轴角决定了截切区域 ]wG{!0pl  
0s2v'A[\  
规格：参数概述（12° x 46°光束） <yFu*(Q  
p"ZG%Ow5Q]  
   :A'y+MnK<  
=$Nq  
光束整形装置的光路图 kq,ucU%>p  
M1iS(x  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 8q}q{8  
 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。 W]
5w \  
_t #k,;  
反射光束整形系统的3D视图 SJ>vwmA4  
-I,$_  
*6DB0X_-}  
sI^Xb@'09$  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 VZmLS 4E  
 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）。 +s DV~\Vu  
JHTSUq  
详述案例 h'&%>Q2  
\Et3|Iv  
模拟和结果 o!ebs0  
l#Y,R 0  
结果：3D系统光线扫描分析 e [mm  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Q:k}Jl  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 X))/ m[_[  
+Kbjzh3<wG  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd AogVF  
.MoU1n{Yc  
使用参数耦合来设置系统 X
Bu"-(  
wHMX=N1/  
'^~{@~ ;%L  
自由参数： ofw3S|F6  
 反射镜1后y方向的光束半径 "8jf81V*  
 反射镜2后的光束半径 8(&[Rs?K  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \B,@`dw  
 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。 {dMsz   
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 9c,'k#k  
MH9q ;?.J  
JL}_72gs  
V_}"+&W9  
ywm8N%]v  
.Una+Z  
s/ qYa])  
自由参数： 9BBmw(M}  
 反射镜1后y方向的光束半径 Eq9
x2  
 反射镜2后的光束半径 peuZ&yK+"  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） r8rgY42  
 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。 k(7&N0V%zz  

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