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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) ] bM)t<  
    *xx'@e|<;  
    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 ,X[kt z  
    Fsmycr!R  
    w k(VR  
    Tzt8h\Q^z  
    简述案例
    `slL %j^"  
    `YFtL  
    系统详情 3EV;LH L  
    光源 zvYq@Mhr  
    - 强象散VIS激光二极管 0LPig[  
     元件 w j*,U~syB  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) )IP,;<  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 7]U"Z*  
     探测器 Ye"o6_U "  
    - 光线可视化(3D显示) sv: 9clJ  
    - 波前差探测 ?Nup1 !D  
    - 场分布和相位计算 aXQnZ+2e^R  
    - 光束参数(M2值,发散角) <":;+ Ng+  
     模拟/设计 RY]#<9>M  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 EY^1Y3D w0  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing):  A sQ)q  
     分析和优化整形光束质量 6_J$UBT  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 j-4VB_N@  
    *"+=K,#D  
    系统说明 0ZT5bg_M  
    G! ]k#.^A,  
    )#BMTKA^  
    模拟和设计结果 c&r70L,  
    `>gd&u  
    ]9YJ,d@J  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 $Z!`Hb  
    wF IegC(  
    -|J"s$yO4  
    m4TE5q%3  
    ^WHE$4U`  
    总结 ~k\fhx  
    T_s _p  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 AJf4_+He  
    1.模拟 UR%/MV  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 h hG4-HD  
    2.评估 GQt8p[!  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Vu)4dD!  
    3.优化 YNLV9.P6  
    利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 N^#ZJoR  
    4.分析 di?K"Z>  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 xO$lsZPG  
    `e(c^z#  
    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。 VeGL)  
    /,89p&h  
    详述案例 &qMPq->  
    )jU)_To  
    系统参数 u5O+1sZ"6  
    V[{6e  
    案例的内容和目标 a;rdQ>  
    W}--p fG  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 Ozw;(fDaU  
    ~o82uw?  
    VLS0XKI)  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 8 BY j  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 o]+z)5zC  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 E%+Dl=  
    AuUd e$l_  
    模拟任务:反射光束整形设置 e>7]w,*|  
    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。 b o0^3]Z  
    l,R/Gl  
     V_C-P[2~  
    [OjF[1I)u  
    +awW3^1Ed  
    ,R'@%,/  
    规格:像散激光光束 9:fOYT$8  
    d_AK `wR  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 @.osJ}FxA  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 NS9B[*"Jl  
    S\''e`Eb"5  
    l]@&D#3ZM  
    }XZ'v_Ti  
    I[=j&rK`  
    k ]W[`  
    规格:柱形抛物面反射镜
    V_>\ 9m  
                             pwO>h>ik  
     有抛物面曲率的圆柱镜 G3{Q"^S"  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 M^MdRu  
     曲率半径等于焦距的两倍 e8y;.D[2  
    oE<`VY|  
    h "Xg;(K  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) n?A6u\sQ  
    A:>01ZJ5S+  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 $u7; TW6QD  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) 4A@NxihH  
     离轴角决定了截切区域 So{x]x:f  
    j;']cWe  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) >C7r:%  
    Q<z_/ j9  
       @'YS1N<  
    ~;Ov-^tp  
    光束整形装置的光路图 @*}D$}aR'V  
    {xwm^p(f  
    ^=C{.{n  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 HqI t74+  
     因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 EM]s/LD@%  
    O>SLOWgha  
    反射光束整形系统的3D视图 (2$( ?-M  
    C2@,BCR  
    -0?~  
    (]b!{kS  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 4?0vso*X<:  
     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:!7:  
    Z&ZP"P4  
    详述案例 iDMJicW!+F  
    pV.Av  
    模拟和结果 UH]l9Aq$P  
    dArDP[w  
    结果:3D系统光线扫描分析 Fp@TCPe#  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 &L#UGp $,  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 +cIUGF p}  
    kdCUORMK  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd D|@/yDQ  
    .}'qUPNR  
    使用参数耦合来设置系统 b}0,\B%  
    e "/;7:J5\  
    MHSs!^/g5  
    自由参数: 1=#q5dZ]  
     反射镜1后y方向的光束半径 cU0s p  
     反射镜2后的光束半径 Xg<*@4RD8  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) !vX D  
     由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 5V5%/FU m  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 *_R]*o!W'  
    ` jzTmt  
    I([!]z  
    ulu9'ch  
    ?dD&p8{  
    <.pU,T/  
    ?g?L3vRK  
    自由参数: Wi[~fI8^!  
     反射镜1后y方向的光束半径 0|2%vh>J  
     反射镜2后的光束半径 _$= _du  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) CF+_/s#j^  
     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。 0dhF&*h|L  
     
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