[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） n(\5Z&  
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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 *"2TT})  
sg RY`U.C  
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简述案例 I@76ABu^  
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系统详情 )/A IfH  
 光源 t
>:2F,0K9  
- 强象散VIS激光二极管 C(qqGK{  
 元件 ~_OtbNj#  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） &_n~#Mex  
- 具有高斯振幅调制的光阑 maW,YOyRN  
 探测器 }@>=,A4Y  
- 光线可视化（3D显示） </(bwc~2  
- 波前差探测 z
'GYU=  
- 场分布和相位计算 *J&XM[t  
- 光束参数（M2值，发散角） g&I/b/A  
 模拟/设计 ppH5>Y 6c  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 }c?/-ab>  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： >jMq-#*4  
 分析和优化整形光束质量 !B_i~Rmg  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Uv?s<  
Y).5(t7zaR  
系统说明 ?4vf2n@  
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MdM^!sk&`  
模拟和设计结果 3}V`]B#a  
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数值探测器结果 #Ux*":  
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w],+lN;  
DdJ>1504  
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总结 F=)9z+l#  
+s?0yH-%p  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 _EMq"
\ND  
1.模拟 ,[fn? s r  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ~u|k1  
2.评估 K8xwPoRL  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 owHV&(Go(B  
3.优化 aD)XxXwozm  
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。 -ZwQL="t  
4.分析 {!h|(xqN+  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 evOyTvc  
P6q`i<  
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。 CFdR4vuEI  
G=?2{c}U  
详述案例 {v{qPYNyh  
bV|(V>  
系统参数 ]*b}^PQM^  
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案例的内容和目标 e`gOc*  
@n<y[WA  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 =D88jkQe"  
rw>X JE  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 zGKDH=Yy ;  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 VK)1/b=yT  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 5m2`$y-nb  
g+shz{3zvz  
模拟任务：反射光束整形设置 \Y;LbB8D  
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。 Th1/Bxb:  
29eg.E  
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o&M2POI~q  
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!&4<"wQ  
规格：像散激光光束 v,6  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 9[.vtk\iyH  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %{GYTc \'X  

Hj&mwn]  
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7)Zk:53]  
规格：柱形抛物面反射镜 F3k]*pk8w  
                         k&Z3v.  
 有抛物面曲率的圆柱镜 p4},xQzB  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 N6CWEIJ  
 曲率半径等于焦距的两倍 BLc&q)  
;O8Uc&:P  
c*0pF=3  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） SCbN(OBN!  
w[g(8#*  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 f5)4H  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） WH`E=p^x4  
 离轴角决定了截切区域 ,SEC~)L  
LR:Qb]|"  
规格：参数概述（12° x 46°光束） H
8^U!"~E  
n<Vq@=9AE  
   f"^G\  
K.A!?U=
 
光束整形装置的光路图 D$k<<dvv
 
n,KOQI;  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 w&6c`az8  
 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。 #ma#oWqF}  
8Lm}x_  
反射光束整形系统的3D视图 lZyxJDZ A  
vN=bd7^?=  
8<z]rLQw?%  
R
Ed"}zDI  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 c;M7[y&  
 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）。 <@;Y.76~  
ZY%]F,Y  
详述案例 }lN@J,q  
,`<w#  
模拟和结果 j\V9o9D  
[3Qu @;"&  
结果：3D系统光线扫描分析 AEj
kqG4qv  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 NzRpI5\.  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 M,0@@:  
VUfV=&D-*g  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd h-"c )?p  
\Qa6mt2h  
使用参数耦合来设置系统 vIk;x
  
-C9_gZ  
JN5<=x5r  
自由参数： yn;h.m[):  
 反射镜1后y方向的光束半径 +.i?UHNB  
 反射镜2后的光束半径 C)2Waj}  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）  ZzDE  
 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。 PA5_  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Z,'#
=K  
#lA8yWxr  
>eHSbQu/Bu  
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}*+?1kv  
(h8M  
5w:   
自由参数： oH/6  
 反射镜1后y方向的光束半径 <|= UrG  
 反射镜2后的光束半径 7%aaqQ1T  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） sP1wO4M?{  
 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。 [<~1.L^I  

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