[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ^@=4HtA  
Jo;&~/V   
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 bxO/FrwTj{  
1Lje.%(E.  
}|8^+V&  
'ks .TS&  
简述案例 s%vy^x29  
jd5kkX8=  
系统详情 Qqj9o2  
 光源 oy[ px9Wx  
- 强象散VIS激光二极管 E^{!B]/oP  
 元件 ZO<\rX (  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） :YkAp9civ  
- 具有高斯振幅调制的光阑 pih 0ME}z  
 探测器 eYkg4O'  
- 光线可视化（3D显示） tZg)VJQys  
- 波前差探测 H13\8Te{  
- 场分布和相位计算 )OQ<H.X  
- 光束参数（M2值，发散角） s]A8C^;c  
 模拟/设计 sHPeAa22  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 6,~1^g*  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： x)$0Nr62D  
 分析和优化整形光束质量 =\)zb'\=d  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 D(<0t
U^[  
iY,oaC~?"N  
系统说明 /ET+`=n  
WL,2<[)Ew  
(I
jM  
模拟和设计结果 _p9"MU&}  
X6w+L?A  
数值探测器结果 {w"Cr0F,  
ld({1jpX,  
*$;Zk!sEF  
OfA+|xT&  
!:esd
JH  
总结 z_KCG2=5  
1BEc"  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 cZoj|=3a  
1.模拟 >XiT[Ru
 
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ;:R2 P@6f  
2.评估 .YB/7-%M[  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Bzt:9hr6BO  
3.优化 ywyg(8>zE  
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。 EASmB  
4.分析 xA2I+r*o  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 b"trg {e  
P&:[pPG  
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。 c(5XT[Tw  
yQ<h>J>  
详述案例 F)imeu  
vE#8&Zq  
系统参数 mZ:
#d;0  
1L7^g*  
案例的内容和目标 H*f2fyC1\  
9CN'29c  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 X+,0;% p  
=_@) KWeX$  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 tW-[.Y -M,  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Tj<B;f!u  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 tgl 4pAc  
>O~V#1 H  
模拟任务：反射光束整形设置 C
S-jDok  
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。 _]D 6m2R  

>
mEfd=p  
MI:%Eq  
i-@V  
<1*\ ~CX  
P-8QXDdr  
规格：像散激光光束 1_c%p#?K  
KPjAk  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 w2('75$J  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Y"s8j=1m  
31e O2|7  
7#
9%,6Yi  
N cGFPi(Z  
cg9}T[A  
Z6Kp-z(l3  
规格：柱形抛物面反射镜 5e7\tBab  
                         oZl%0Uy?9I  
 有抛物面曲率的圆柱镜 V3a6QcG  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 !g=b=YK  
 曲率半径等于焦距的两倍 Hfo<EB2Y9N  
ocUBSK|K)  
&0%B
3  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Vw`Q:qo0:b  
OP-{76vE&b  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 >NV1#\5_R@  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Rxlv:  
 离轴角决定了截切区域 a{rUk%x  
u5KAwMw%Q  
规格：参数概述（12° x 46°光束） y>g
w@+  
aU[!*n 4Ux  
   &o1k_!25  
8HIX$OX>2  
光束整形装置的光路图 6uUn  
zM<L_l&  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 n'JS-
  
 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。 MLmaA3  
CY[3%7fv  
反射光束整形系统的3D视图 /_Ku:?{  
u$(ei2f  
koD}o^U#  
|90X_6(  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 gOah5*Lj  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 "*W# z  
owVks-/  
详述案例 oj)(.X<8N  
N`N?1!fM<}  
模拟和结果 I'p+9H$  
(pd~ 2!;C  
结果：3D系统光线扫描分析 PDC
b(5  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 |k%1mE(+=s  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 x7`+T1IJ  
uZ>q$ F  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd gMkS
l8[  
Km,o+9?1gF  
使用参数耦合来设置系统 u7Ix7`
V  
"Ehh9 m1&
 
?d{O'&|:  
自由参数： 7y)Ar 8!D  
 反射镜1后y方向的光束半径 pLV %g#h  
 反射镜2后的光束半径 DQc\[Gq&  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） twbxi{8e.  
 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。 p|dn&<kd  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 }&2,!;"">3  
`<|<1,  
-p>1:M <  
X7`-dSVE  
X-,oL.:c  
*,*O.#<6  
@EyB^T/  
自由参数： "Jg.)1Jw  
 反射镜1后y方向的光束半径 lQvgq  
 反射镜2后的光束半径 &1&OXm$  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） J]{<Z?%  
 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。 j|N<6GSke  

学习学习