[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） O9EKRt  
(xVsDAp=@  
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 KnsT\>[K  
]@uE#a:[  
\RvvHty-V  
!1q 9+e  
简述案例 8"dv_`ym  
"\}@gV#r$A  
系统详情 SzUpWy&  
 光源 0%m)@ukb  
- 强象散VIS激光二极管 +m8!U=Zi  
 元件 %n h
m  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 5m9*85Ib  
- 具有高斯振幅调制的光阑 NX|v=  
 探测器 (*oL+ef-C  
- 光线可视化（3D显示） iMs5zf<M  
- 波前差探测 du)~kU>l  
- 场分布和相位计算 B x (uRj  
- 光束参数（M2值，发散角） [P 06lIO  
 模拟/设计 |1b
_3?e  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Gm(b/qDDe  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： SQqD:{#g"  
 分析和优化整形光束质量 1RK=,Wx  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 6xZ=^;H  
|b*? qf  
系统说明 iVd.f A  
Y]L9Y9  
G3rj`Sg^c  
模拟和设计结果 _>9.v%5cs(  
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O.`x*  
数值探测器结果 /\H>y  
QF&W`c  
^NX"sM0g  
2n `S5(
V  
'A:x/iv}^  
总结 z}{afEb  
D<Zp!J1o  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Fd#m<"  
1.模拟 pp
Fe-wY  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 <<i3r|
}  
2.评估 }S3qBQTYL  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ]ut5S>,"  
3.优化 +reor@h  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 TpHfS]W-P  
4.分析  8HRmQ  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 "R3d+p  
-.T&(&>^  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 Ma+$g1
$  
|]aE<`D  
详述案例 }J7zTj~{  
m+#iR}*1L  
系统参数 zkO<-w  
VMCLHpSfW  
案例的内容和目标 k%E2n:|*  
KID,|K  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 b*FC\:\  
N
D5`Q"k   
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 H6&J;yT}  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 :OW;?{ ~j  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 #'q<v"w  
XXh6^@H=  
模拟任务：反射光束整形设置 (XXheC  
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。 ;s~X  
-CRQ&#p1]  
I8QjKI (  
M4d47<'*~  
|gsE2vV  
Rcawc Y  
规格：像散激光光束 F*.g;So  
b
O&7-Z~:=  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 +Y V|ij  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 JMVNmq&0  
MSV2ip3  
hRq3C1mR  
(%U@3._  
.cR -V`  
UThB7(O,  
规格：柱形抛物面反射镜 JKX_q&bUw  
                         e#B#B  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ]q6;#EUr?  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Vp<seO;7o  
 曲率半径等于焦距的两倍 )LdyC`S\c  
/l{&iLz[  
(?H0+zws^  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 3mSXWl^?  
3( ]M{4j  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 r@{~ 5&L  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） YhRWz=l  
 离轴角决定了截切区域 P1zdK0TM  
4pln5v=  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 8&Myva  
u-1;'a  
   zz^F k&  
93<:RV  
光束整形装置的光路图 RI
D]pek  
1lsLJ4P  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 fS:1^A2,  
 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。 ex<O]kPFE  
~Aq5XI%i  
反射光束整形系统的3D视图 k
6kM'e3V  
cv(PP-'\  
(n1Bh~R^
 
0oh]61gC  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 unJ R=~E  
 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）。 S2>c#BQ  
@VN&t:/l  
详述案例 #XnPsU<J  
'<R>E:5  
模拟和结果 )XfzLF7  
n9;;x%6.I  
结果：3D系统光线扫描分析 YUf1N?z  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。
`+#G+Vu5  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 f,z P*  
W[[bV  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 4 V1bLm  
xvNo(>  
使用参数耦合来设置系统 hfcIvs/!  
-AYA~O(&  
cE iu)2*e  
自由参数： E`j-6
:  
 反射镜1后y方向的光束半径 ~Z ~v  
 反射镜2后的光束半径 j$da8] !  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 4gSH(*}  
 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。 ]MtFf6&  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 $^ 'aCU0C  
dx,=Rd5'  
1ZJQs6  
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hSGb-$~F  
OquAql:   
Sb".]>^  
自由参数： J!ntXF  
 反射镜1后y方向的光束半径 0)m8)!gj  
 反射镜2后的光束半径 {m8+Wju}  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） <As9>5|%  
 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。 -xg2q V\c  

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