[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） j&)"a,f  
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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 Hp;Dp!PLa  
-ZqN~5>j)  
4{H>V_9zs  
fwB+f`w`  
简述案例 )P>Cxzs  
l9 RjxO.~U  
系统详情 xgP/BK2"  
 光源 3#vhQ*xU  
- 强象散VIS激光二极管 RkP g&R;i  
 元件 <*u[<  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） \2,7fy'  
- 具有高斯振幅调制的光阑 H^P uC (  
 探测器 p\5DW'  
- 光线可视化（3D显示） o<2H~2/  
- 波前差探测 _
 h\wH;  
- 场分布和相位计算 * Zb-
YA  
- 光束参数（M2值，发散角） Zn&S7a>7  
 模拟/设计 H: q(T >/w  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 zM?JLNs]<{  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： g@]G [(  
 分析和优化整形光束质量 FaO=<jYi  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 @+1-_Q`s/R  
16=tHo8|  
系统说明 f6n'g:&.W  
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Ht#5;c2/  
模拟和设计结果 CbTYt6DC  

vB >7W  
数值探测器结果 {2?o:  
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 J5PXmL  
3D>syf  
总结 F.ml]k&(m  
iW\cLp "  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 C8i6ESmU  
1.模拟 bp Q/#\Z  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 I\J^@&
JE  
2.评估 !}fq%8"-  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 :X7"fX  
3.优化 @MMk=/WDw  
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。 Yg@k+  
4.分析 pX3Q@3,$  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ?:F#WDD  
MzLnD D^  
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。 u'}SaX]0  
#`R`!4  
详述案例 |#^##^cF/  
IfF@$eO  
系统参数 0 =#)-n  
L h"K"Uv  
案例的内容和目标 R5=2EwrGP  
^b)8l  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 E _d^&{j  
w yi n  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 D0Cs g39  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 3B|?{U~  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 E
shc"U  
ir^%9amh  
模拟任务：反射光束整形设置 fW^\G2Fk  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 kc#<Gr&Z&  
Yg_;Eu0'?  
zFVNb  
c\.Hs9T >  
Q; DN*  
[_W#8{  
规格：像散激光光束 <n+?7`d,  
Uz(Sv:G  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 5P{PBd}glp  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Qu4Bd|`(k  
~RdJP'YF-  
2S'{$m)  
yu8xTh$:  
I75>$"$<  
HPM ggRs  
规格：柱形抛物面反射镜 w7d(|`  
                         (6##\}L&9  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Ak(_![Q:q\  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Wp!#OY1?
 
 曲率半径等于焦距的两倍 SymBb}5  
p'PHBb8I  
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@ 1g_dy  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） &3a1(>(7F  
d8l T+MS=  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 (.6~t<DRv  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） cs0;:H*N*  
 离轴角决定了截切区域 t[>y=89
 
tNsiokOm  
规格：参数概述（12° x 46°光束） bvVEV  
# `}(x;ge  
   Z)=S. )  
')]K&  
光束整形装置的光路图 92y<E<n  
)3h%2C1uM  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 FdrH,  
 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。 5LJUD>f9Z  
Mf [v7\  
反射光束整形系统的3D视图 _ U/[n\oC  
{J_1.uN=  
HoA[UT  
rl#[HbPM  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 <G d?,}\  
 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）。 Ln~Z_!  
$nX4!X  
详述案例 !nX}\lw  
\1k(4MWd  
模拟和结果 ;%u'w;sgq  
fb8"hO]s  
结果：3D系统光线扫描分析 N!O.=>8<  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 NI(fJ%U  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。  {@XzY>  
XQI.z7F  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd v.eN
Wp  
cT8b$P5w  
使用参数耦合来设置系统 TQ-V61<5  
w.tQ)x1h  
3I|&}+Z6  
自由参数： )`Zj:^bz9  
 反射镜1后y方向的光束半径 p.Y
=  
 反射镜2后的光束半径 "S#}iYp  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） :wlX`YW+e  
 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。 j Wa%vA  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 /]0-|Kg+R  
"rnZ<A}
  
qx#k()E.U  
>FrF"u:kM  
&c;@u?:@S  
WD"3W)!  
<p_r{
  
自由参数： G$hH~{Y$  
 反射镜1后y方向的光束半径 Kk?]z7s-4  
 反射镜2后的光束半径 q(tdBd'o6  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Vfm (K  
 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。 UkO
 L7M  

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