[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Xv<B1  
1U^A56CN  
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 43={Xy   
|~'IM3Jw(Y  
GDu~d<RH  
T%6&PrQ7  
简述案例 t]$P1*I  
}:u~K;O87  
系统详情 zunV<2~(2}  
 光源 }Z{=|rVE  
- 强象散VIS激光二极管 ta`N8vnf  
 元件 T.Ryy"%F  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） .q[SI$qO/  
- 具有高斯振幅调制的光阑 #+$G=pS'v  
 探测器 Jd5:{{Lb  
- 光线可视化（3D显示） dFH$l  
- 波前差探测 9Xl`pEhC  
- 场分布和相位计算 %^I88,$&L  
- 光束参数（M2值，发散角） JNkwEZhHyg  
 模拟/设计 #ggf' QIHp  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 H2 $GIY  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 2zVJ
vn7  
 分析和优化整形光束质量 ua5OGx  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 D[_|*9BC  
SVv;q?jZ  
系统说明 Qtbbb3m;  
:4MB]v[K  
6U[4%(  
模拟和设计结果 w3=%*<  
/e]'u&a  
数值探测器结果 ?[)}l9  
%g1,N
k  
TjHwjRa  
OCZ[D{i9@  
$/=nU*pd  
总结 iCW*]U  
%^1cyk  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 O!Oumw,$  
1.模拟 wk6NG/<  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 yaG= j  
2.评估 VH=S?_RY>  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 U$ F{nZ1  
3.优化 z I+\Oll#Q  
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。 DyQM>xw)t  
4.分析 &}?$i7x5  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 2gzou|Y  
M/):e$S  
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。 ep=qf/vd<  
1j:Wh  
详述案例 i&vaeP25)  
n>A98NQ  
系统参数 [5uRS}!  
[@Q_(LQ-U  
案例的内容和目标 vfl5Mx4  
6_d.Yfbq  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 e.@uhB.  
7ULqo>j  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 iJZ/jCI  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 nPs7c %  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ?V}j`r8|\4  
zG
c: @z  
模拟任务：反射光束整形设置 3/b;7\M  
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。 Pfm_@'8  
'0\@McU]  
K"b`#xN(t  
0H0-U'l  
$uap8nN  
^':!1  
规格：像散激光光束 \EKU*5\Hp>  
B9T!j]'  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ,oNOC3U  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 /;tPNp{!dw  
FJ %  
!A>z(eIsv`  
<)\y#N  
=xsTDjH>  
ZkIgL  
规格：柱形抛物面反射镜 &f7fK|}  
                         (u]N  
 有抛物面曲率的圆柱镜 _=q! BW  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 @^;j)%F}  
 曲率半径等于焦距的两倍 m$9w"8R  
kl
"+YF5/  
Qb!PRCHQ  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Gcb|W&  
HLBkR>e  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 01T`Flz  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） -F=v6N{  
 离轴角决定了截切区域 = pI?A^  
#U*_1P0h  
规格：参数概述（12° x 46°光束） PG8^.)]M  
=1P6
Vk  
   6Z`R#d #I  
y$3;$ R^  
光束整形装置的光路图 Y3h/~bM%
 
BW"&6t#kA  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ATy*^sc&"  
 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。 /'Pd`Nxl.  
>(y<0   
反射光束整形系统的3D视图 _;4 [Q1  
V
R  
%lX%8Z$v  
>XO
iu#kC  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 1yV: qp  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 U`o^mtW.  
(;%|-{7e-  
详述案例 :K ~  
PlYm&  
模拟和结果 -!0_:m3  
0<PR+Iv*i  
结果：3D系统光线扫描分析 jqH3J2L  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 i/b'4o=8  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 O$kq`'9  
hLDA]s
 
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd d*oUf
iW  
goJ|oi  
使用参数耦合来设置系统  6l$L~>  
hk/! 'd  
2"fO6!hh  
自由参数： \uME+NF  
 反射镜1后y方向的光束半径 .[u>V  
 反射镜2后的光束半径 |v[Rp=?]  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） bu&t'?zx!  
 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。 pq:7F  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 0aoHKeP  
5/gDK+%4D(  
*WE1;msr  
JbO ~n )%x  
\v6M:KR5/  
AF43$6KZP$  
^E6d`2w-  
自由参数： hUz[uyt  
 反射镜1后y方向的光束半径 W23]Bx  
 反射镜2后的光束半径 KOg?FmD  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） q>s-Y|  
 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。 aZKOY  

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