[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） +5IC-=ZB  
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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 34Z$a{ w  
QX&1BKqWn  
=K\.YKT  
0I \l_St@  
简述案例 ;,F:.<P  
@$%[D`Wa<  
系统详情 EHY}gG)  
 光源 =pR'XF%  
- 强象散VIS激光二极管 SY
miDR  
 元件 !BikqTM  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） )#_:5^1  
- 具有高斯振幅调制的光阑 TBp$S=_**  
 探测器 $7JWA9#N!  
- 光线可视化（3D显示） @8qo(7<~Q  
- 波前差探测 ;L.RfP"5<  
- 场分布和相位计算 z'd*z[L~  
- 光束参数（M2值，发散角） sQ8_j  
 模拟/设计 %44Z7  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Th[Gu8b3  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： lL{1wCsl  
 分析和优化整形光束质量 ;fnE"}  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 HtbN7V/  
CH3bpZv  
系统说明 3D/<R|p  
p^ojhrr  
Zo(p6rku  
模拟和设计结果 {u,yX@F4l  
Da8{==  
数值探测器结果 nt*nTtcE  
4ZN&Yf`  
m?#J`?E  
:ncR7:Z  
cf ~TVa)M  
总结 <.qhW^>X  
sLh %k  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 zP$Ef7bB  
1.模拟 (<:mCPk(~  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 &!pG1Fp9  
2.评估 ~\~K
,v  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 V)g{ Ew]:  
3.优化 rAZsVnk?  
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。 a="\?L5  
4.分析 )]~;Ac^x  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 y~AF|Dk=  
_YM]U`*  
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。 !tL&Ktoj  
]fgYO+  
详述案例 onOvE Y|R  
Skn2-8;10  
系统参数 !WD~zZ|  
CF?TW  
案例的内容和目标 ?()$imb*  
-WX{y Ci  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 XdR^,;pWE  
#MhieG5  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Rw9 *!<Izt  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 uNcE_<  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 IhYTK%^96  
Mkc|uiT   
模拟任务：反射光束整形设置 O%n=n3  
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。 %ut7T!Jp
 
~wdKO7fs  
E5y\t_H  
KASw3!.W  
%G%D[ i]  
gU^2;C  
规格：像散激光光束 R#QcQx  
KW~fW r8  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 STxreW1  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 iKu~o.yy  
(.DX</f/4  
V9"?}cR/W;  
Ef2#}%>  
[qEd`8V(  
[sT}hYh+  
规格：柱形抛物面反射镜 D\H)uV`  
                         X+*"FKm S.  
 有抛物面曲率的圆柱镜 C"We>
!  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ZrA OX'>u9  
 曲率半径等于焦距的两倍 WF.y"{6>  
ys3&$G  
jPjFp35;zb  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 6UkX?I`>  
/4f4H?A -  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 5ma*&Q8+  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） v^;%Fz_Dr  
 离轴角决定了截切区域 8@f=GJf  
?l3PDorR  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 5l&9BS&  
-X6[qLq  
   !PFc)J  
6tBh`nYB=  
光束整形装置的光路图 @sV6g?{tI  
UUF;Q0X  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 o y'GAc/  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 a_pNFe  
!M[a/7x,p  
反射光束整形系统的3D视图 5V^+;
eO  
PJCRvs|X  
}4; \sY  
ezC2E/#  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Xyrf$R'  
 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）。 KH<f=?b  
j;|rI`67~  
详述案例 *c[X{  
OC[
+t6  
模拟和结果 <L72nwcK  
UqP%S$9  
结果：3D系统光线扫描分析 $
+`   
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 v/4Bt2J  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 >4zH\T!  
E_aDkNT  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd A7;|~??  
RK*ZlD<  
使用参数耦合来设置系统 V=@M!;'<  
<R6$ kom`  
Rr#vv  
自由参数： !i|]OnJY  
 反射镜1后y方向的光束半径 !1:364  
 反射镜2后的光束半径 K'`N(WiL  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） M=
57 d7  
 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。 J(\]39y  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 c&+p{hH+  
kc3dWWPe  
-L&FguoVB  
<V}^c/c
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@y (9LSs  
Sc<%$ Gd  
O;NQJ$^bI  
自由参数： 7yU<!p?(  
 反射镜1后y方向的光束半径 vsjl8L  
 反射镜2后的光束半径 ]yxRaW9f  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） tr]=q9  
 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>i<J1  

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