[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ZNuz%VO  
EeIV6ug  
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 YiJnh47  
Qj.]I0d  
GPONCL8(0  
, ;W6wj  
简述案例 [a:yKJ[  
b|^g51v  
系统详情 3k.{gAZKh  
 光源 4/;hA z  
- 强象散VIS激光二极管 -*~= 4m<  
 元件 q_bE?j{  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 4zkn~oy  
- 具有高斯振幅调制的光阑 >v7fR<(%s  
 探测器 |`+kZ-M*  
- 光线可视化（3D显示） twv|,kM  
- 波前差探测 ![h+R@_(  
- 场分布和相位计算 [=7=zV;}4  
- 光束参数（M2值，发散角） $N'AZY]4]  
 模拟/设计 jfP2n5X83  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 O-J;iX}  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： HY0q!.qog  
 分析和优化整形光束质量 K+ZJSfO6  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 D99g}  
M<s16  
系统说明 Xb?:dlu3  
gqV66xmJ3  
F0:|uC4  
模拟和设计结果 0zQ"5e?qy  
,n<t':-  
数值探测器结果 Cuu yG8  
B~+3<#B  
=lT~  
Oxo?\ :T  
*j5>2-C &  
总结 GKT2x '(e  
t"x 8]Gy  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 4<}!+X7m  
1.模拟 /kV3[Rw+  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 [Jv0^"]  
2.评估 w0qrh\3du  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 EQ 'L"  
3.优化 B7PkCS&X  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 I><B6pIR  
4.分析 I|zak](HU  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 t/55tL  
e_RLKFv7  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 8(-V pU  
DJ_[{WAV  
详述案例 ,LI$
=lJ@  
loRT+u$&  
系统参数 5Ku=Xzvq  
O2i7w1t  
案例的内容和目标 LLyw9y1  
U*sjv6*T  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 _y>mmE   
q4u,pm,@  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 -R%T Dx  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 e"}JHXs  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 S]!s)q-- z  
jr/  
模拟任务：反射光束整形设置 yyPQ^{zD  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 f(M$m,d  
sX8d8d`}  
6HroKu  
k+9*7y8w  
s;brs}  
\c')9g@  
规格：像散激光光束 ~[8n+p+&X  
F}
1h  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Sg%h}]~   
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ;R5@]Hg6q  
B":9C'tip  
DWv(|gO  
;X_bDiG$  
m^k$Z0  
} 6 ,m2u  
规格：柱形抛物面反射镜 T`?7z+2A  
                         }K.Rv(m  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Q};n%&n&  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 #ovausK[7  
 曲率半径等于焦距的两倍 N5PW]  
epicY  
]ilQq~X  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） <OH{7>V  
V0)bPcS/  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ,(u-q]8   
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） "D\>oFu  
 离轴角决定了截切区域 jgvzp  
awXK9}.  
规格：参数概述（12° x 46°光束） sX@}4[)<&  
1Clid\T,o  
   ?rm3Iac0S  
Ln'y 3~@  
光束整形装置的光路图 /0Jf/-}ovn  
g6 H}a  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 zq6)jHfq.  
 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。 gt(^9t;  
T,a71"c  
反射光束整形系统的3D视图 XE
>w&  
F9} zt 9  
DsB30  
E2xK GK  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 iQJa6QF&:  
 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）。 (*M*muk  
bm*.*A]  
详述案例 {q/;G!ON.S  
e#U@n j6  
模拟和结果 2Z-[x9t  
!/a![Ne  
结果：3D系统光线扫描分析 HA J[Y3d<  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 {Gr"lOi*@  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。
{/FdrS  
J9*i`8kU.  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd qfkdQ/fP  
XU`ly3!  
使用参数耦合来设置系统 'fs tfk  
Jc7}z:UB  
O
$nW  
自由参数： ?f$U8A4lp  
 反射镜1后y方向的光束半径 "38L ,PW0Z  
 反射镜2后的光束半径 f\rE{%  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） VA>0Y
  
 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。 1CO
Sbi]  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Q>q-6/|UX  
=]r2;014  
QuP)j1"X  
?y]R /?  
RWRqu }a  
D^QL.Du,  
r$1b=m,0d  
自由参数： YQ@2p?4m  
 反射镜1后y方向的光束半径 oTRidG  
 反射镜2后的光束半径 TI}a$I*  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 
xk  
 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。 [8<0Q_?,  

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