[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ro+8d  
?X+PNw|pf  
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 U]&/F{3 im  
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简述案例 <Zo{D |hW  
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系统详情 ?jU
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 光源 gSHN,8. `  
- 强象散VIS激光二极管 6st^-L  
 元件 R_=fH\c;  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ?^ R"a##  
- 具有高斯振幅调制的光阑 w5vzj%6i  
 探测器 R"{P#U,HNO  
- 光线可视化（3D显示） !iL6/  
- 波前差探测 ,b<m],p  
- 场分布和相位计算 ;D<
;pW  
- 光束参数（M2值，发散角） fRwr}n'
 
 模拟/设计 RS|*3 $1  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 pI1g<pe  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ~wu\j][2  
 分析和优化整形光束质量 y:Agmr,S  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 .dn#TtQv  
Zul@aS !  
系统说明 ~i]4~bkH2  
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模拟和设计结果 braI MIQ`  
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数值探测器结果 w3;T]R*  
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S3Fj /2Q8  
总结 Lie= DD  
@o&UF-=MW(  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 KvjH\;
78  
1.模拟 59(kk;  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 R8Dn 
GR  
2.评估 !{!(yP_  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 <.ZD.u  
3.优化 YpvFv-  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 sfp.>bMj  
4.分析 \Hu?K\SWs  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 D7Ds*X`!l  
!>fi3#Fi  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 V$ho9gQ!l[  
r@Xh8 r;  
详述案例 Gb.}af#v  
wsj5;(f+  
系统参数 +D?Re%HI  
KcM+8W\  
案例的内容和目标 XUK%O8N#9  
b~?3HY:t~K  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 GXR7Ug}k  
KssIoP
 
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ]_hXg*?  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 lWFm>DiLY  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 [bEm D  
{sUc2vR  
模拟任务：反射光束整形设置 xw3A|Aj?r  
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。 _:Ov-HIR  
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%p};Di[V  
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规格：像散激光光束 nN(Q}bF  
J!:v`gb#@A  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 *B+YG^Yu^  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 {#l@9r%  
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%/wfYRp*  
规格：柱形抛物面反射镜 yF1^/y!@  
                         kN*\yH|  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Q?Uk%t\hwc  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 @"`{Sh`Y$  
 曲率半径等于焦距的两倍 0>0:ls  
W97 &[([
 
pl.=u0 *  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） G/8G`teAZ  
:w4I+*]  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 JmVha!<
qk  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） |Vc:o_n7  
 离轴角决定了截切区域 CYC6:g|)  
4?e7
s.9N  
规格：参数概述（12° x 46°光束）  h93
  
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   /J'dG%  
@0rwvyE=+3  
光束整形装置的光路图 2n5{H fpY  
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 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 7 m!e\x8  
 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。 (?zZvW8  
wB W]w  
反射光束整形系统的3D视图 siGt5RH*  
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BYJ]t  
9!|.b::  
UkBr4{+aE  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 4kQL\Ld#E%  
 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）。 @T+pQ)0{{  
ic|>JX$G  
详述案例 |CjE}5Op>  
B\Y!5$  
模拟和结果 }[I|oV5*+&  
;/-#oW@gQ  
结果：3D系统光线扫描分析 ~0@+8%^>;  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Fu!sw]6xx  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 We,~P\g  
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file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd k`Ifd:V.y  
18U CZ;)>  
使用参数耦合来设置系统 OQh(qa  
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;}gS8I|  
自由参数： D>Ph))QI  
 反射镜1后y方向的光束半径 yasKU6^R'  
 反射镜2后的光束半径 L`{EXn[  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） c/E6}OWA  
 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。 0UT2sM$  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 6?c(ueiL[  
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自由参数： SggS8$
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 反射镜1后y方向的光束半径 URD<KIN>  
 反射镜2后的光束半径 {?9s~{Dl  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） pJE317 p'  
 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。 \WVrn>%xu  

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