[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） W4=A.2[q  
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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 a~Yq0d?`D  
JtxitF2  
"Fz1:VV&  
^GNL:D%6d  
简述案例 n@J>,K_B  
,3W,M=j)  
系统详情  NG?g(  
 光源 xXCsJ9]  
- 强象散VIS激光二极管 .@psW0T%  
 元件 EPU3Jban  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ^M+aQg%  
- 具有高斯振幅调制的光阑 0a:@DOzT  
 探测器 TPmb]j  
- 光线可视化（3D显示） p5J!j I=  
- 波前差探测 c|X}[  
- 场分布和相位计算 5YLc4z*  
- 光束参数（M2值，发散角） G4uA&"OE  
 模拟/设计 L&&AK`Ur3l  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 1V-sibE  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： s3=slWY=  
 分析和优化整形光束质量 &t}6sD9o  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 fni7HBV?  
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系统说明 $?uLFD  
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yh{U!hG  
模拟和设计结果 R,8Tt!n  
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数值探测器结果 .dj}y jd]f  
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r`e6B!p  
M6y|;lh''c  
总结 @>+`1C  
oz7=1;r  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 AJ z 1  
1.模拟 >J{e_C2ZS  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 _o==  
2.评估 l=C|4@  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 tv5N wM  
3.优化 h{^MdYJ  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。  p]jG ,S  
4.分析 %DKC/%  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 #)4p,H  
o)8VJ\ &  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 g\H~Y@'{  
!w/]V{9`X  
详述案例 rdH^"(  
u]P9ip"Z  
系统参数 bVr`a*EM  
EjP)
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案例的内容和目标 \/9O5`u*V  
Gn;^]8d  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 !8tqYY?>@\  
~I]aUN  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 &:~9'-O  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 X$eR RSW  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 yO@@-)$[y  
# S0N`V  
模拟任务：反射光束整形设置 
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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。 HC"yC;_  
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D8`SI21P  
规格：像散激光光束 4^!%>V"d/  
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K0Wm#)  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 e@PY(#ru  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 h]}DMVV]  

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4W=fQx]  
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规格：柱形抛物面反射镜 {&J OO  
                         E`|vu*l7  
 有抛物面曲率的圆柱镜 }\1IsK~P  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 vZPBjloT!.  
 曲率半径等于焦距的两倍 .>2]m[53  
"om[S :ai  
xEufbFAN?  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） I(b]V!mj:  
|g"K7XfM4  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 HIda%D  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） %0'7J@W  
 离轴角决定了截切区域 (^58$IW71  
'ZAIe7i&  
规格：参数概述（12° x 46°光束） <&tdyAT?&  
^JGwCHeb|H  
   K1p.{  
F6_en z  
光束整形装置的光路图 pDcGf7  
s%G%s,d  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 HrUE?Sq  
 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。 (IIZvCek  
LtV,djk  
反射光束整形系统的3D视图 *hh9
K  

ER;\Aes*?  
csV3mzP  
li0)<("/  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 u5Mg  
 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）。 /h@3R[k  
o3:BH@@  
详述案例 v`U;.W  
Hxn#vAc  
模拟和结果 w8zr0z  
AuY*x;~  
结果：3D系统光线扫描分析 H#G3CD2&  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 
,:0!+1  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 z`,dEGfh^  
lUw=YM  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd V`G^Jyj  
^?|d< J:{  
使用参数耦合来设置系统 
&ViK9  
g!Ui|]BI9  
2 ]n4)vv,  
自由参数： ZuKOscVS#T  
 反射镜1后y方向的光束半径 d+"
F(
R9  
 反射镜2后的光束半径 5Ha(i [d  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） EAz>`~  
 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。 yh'*eli  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 %CqG/ol  
f`8?]@y{  
{7`1m!R  
]`|;ZQiD  
L1&` 3a?pL  
PGuPw'2;[  
|hX\ep  
自由参数： . HAFKB;  
 反射镜1后y方向的光束半径 /?a9g>G%N  
 反射镜2后的光束半径 ,l.+$G  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） [7 t  
 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。 =L`PP>"rW  

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