[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） x^)g'16`  
jQ_dw\ {0  
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 p9AZ9xr  
RQ^m6)BTo  
_k_>aG23  
)C>}"#J>  
简述案例 >'aG/(  
m']9Q3-  
系统详情 3cOY0Z#T  
 光源 &_9YLXtMi;  
- 强象散VIS激光二极管 0{?:FQ#  
 元件 Cs:+93w  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） K/vxzHSl  
- 具有高斯振幅调制的光阑 <rX\LwR  
 探测器 X!o[RJY  
- 光线可视化（3D显示） =
`qRu  
- 波前差探测 [x!i* rW3  
- 场分布和相位计算 g.I(WJX0  
- 光束参数（M2值，发散角） 48tcgFg[  
 模拟/设计 <.,RBo  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 y]}b?R~p=  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ]?0{(\  
 分析和优化整形光束质量 *A?8F"6>  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 +`;+RDKY*  
0 kf(g156  
系统说明 :7p9t.R<$h  
6FL?4>MZ  
7hB#x]oQo  
模拟和设计结果 #V.ZdLo(  
lSH ZV Fd  
数值探测器结果 U^%9 )4bj  
m`hGDp3  
o]Z _@VI  
-xJX_6}A  
wgY6D!Y   
总结 _*s~`jn{H  
tg~A}1o`0  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ,YjxCp3  
1.模拟 i[$-_  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 sYGR-:K  
2.评估 t]s94 R q  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 i=
oTg  
3.优化 \V]t!mZ-}l  
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。 -=>sTMWpr  
4.分析 wJ6_I$>  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 /"=29sWB  
j!YNg*H  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 kMM'[w  
{!L=u/qs"  
详述案例 ?-e7e%  
'%R<"  
系统参数 2(pLxVl  
?RHn @$g8M  
案例的内容和目标 WFouoXlG0  
HLVQ7  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 '
|Qd0,Z  
P{?;T5ap6  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 5J  ySFG3  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ton1oq  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 4S tjj!ew  
^w.]Hd2  
模拟任务：反射光束整形设置 IXn
b]q.  
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。 U_]=E<el  
>?z:2@Q)B  
]DO&x+Rb  
69>/@<   
42&v% ;R  
RT,:hH  
规格：像散激光光束 vm8$:W2 }  
yO00I`5  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ]% K' fXj$  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 (~JwLe@a  
)IHG6}<  
qe<Hfp/p  
yNBv-oe5  
Zae.MO^C!  
\^jjK,OK  
规格：柱形抛物面反射镜 Goxl3LS<  
                         @Gt`Ds9=  
 有抛物面曲率的圆柱镜 3f"C!l]Xu  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 `{[RjM`  
 曲率半径等于焦距的两倍 SrFx_n  
e?b)p5g  
++b$E&lYU  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） >TY6O.]  
_g~2R#2Q  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 l
-<`m#/v  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） (-,>qMQs  
 离轴角决定了截切区域 c;9.KCpwx  
HJIC<U  
规格：参数概述（12° x 46°光束） U6<M/>RG$  
J? .F\`N)  
   49AW6H.JT  
rh66_eV  
光束整形装置的光路图 7b,(\Fm  
1yMr~Fo  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 2Q@Y^t   
 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。 $5N
KFJc  
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v|"OlB  
反射光束整形系统的3D视图
Od##U6e`  
~W-cGb3c  
zU&L.+   
"u492^  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 | &7S8Q  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 BRzfic:e  
Z+4D.bA  
详述案例 o:~LF6A-  
"
hQgLG  
模拟和结果 4t*so~  
* ?]~ #  
结果：3D系统光线扫描分析 [c~kF+8  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Ls}7VKl'  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 6KRO{QK  
eTbg7"waA  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd i{Ds&{  
\~~}N4  
使用参数耦合来设置系统 wNY
g$d0M  
6;iJ*2f5V  
4CrLkr  
自由参数： %S \8.  
 反射镜1后y方向的光束半径 Z"y=sDO{  
 反射镜2后的光束半径 BUsV|e\  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） fQdK]rLj  
 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。 \)/yC74r7(  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 =a}b+(R  
fuMJdAuY7d  
;+/o?:AH  
/>44]A<  
Uz dc  
h@ )  
\r{W  
自由参数： ]uQqn]+I!  
 反射镜1后y方向的光束半径 =d)-Fd2li  
 反射镜2后的光束半径 C\*4q8(  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） +>\id~c(  
 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。 }`\/f  

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