[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） WruSL|4iH  
+c7e[hz  
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 tu4-##{  
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简述案例 Th\
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系统详情 wwvS05=[T  
 光源 71S~*"O0f  
- 强象散VIS激光二极管 L1Hk[j]X|  
 元件 dBWi1vTF  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ILN Yh3  
- 具有高斯振幅调制的光阑 L<7KmN4VX  
 探测器 `;`fA|F^  
- 光线可视化（3D显示） k?!CJ@5
$  
- 波前差探测 JWh5gOXd  
- 场分布和相位计算 "b~-`ni  
- 光束参数（M2值，发散角） U4$}8~o4  
 模拟/设计 `G@(Z:]f,t  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 .eBo:4T!d  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： !iNN6-v%  
 分析和优化整形光束质量 [Sj _=  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 #<$pl]>}t  
!~j-5+DI  
系统说明 a^#\"c  
-`f 1l8LD2  
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模拟和设计结果 b] EC+.  
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数值探测器结果 qS9z0HLE  
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Kggc9^ 7  
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总结 Ye=c;0V(w  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 h,*-V 'X.k  
1.模拟 (kYwD  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ["u:_2!4P  
2.评估 /bSAVSKR  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 hZwbYvu  
3.优化 \yE*nZ  
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。 LBIsj}e  
4.分析 r\j*?m ]  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 nb30<h  
2lu AF2  
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。 d71|(`&  
x:? EL)(  
详述案例 8[B0[2O  
eZ G#op  
系统参数 Hob n{E  
d69synEw>k  
案例的内容和目标 I1)t1%6"vJ  
?*/1J~<(@  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 /)J]m  
SZVAf|]Yg  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 -+HD5Hc  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 l
JJ`aYDp  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 xt z
jFfq  
X(npgkVP\  
模拟任务：反射光束整形设置 '89nyx&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。 V|hr9  
S\S31pYT  
=M."^X  
4(%LG)a4S  
T1U8ZEK<iu  
2EC<8}CG  
规格：像散激光光束 \LYNr
L~?J  
L;i(@tp|v  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束
`L m9!?  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 DyC
nL@  
\"|7o8  
08qM?{zo^  
kKs}E| T  
oIv\Xdc81  
^JY,K  
规格：柱形抛物面反射镜 M`49ydh&  
                         nc9sfH3  
 有抛物面曲率的圆柱镜 /4YxB,  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 7m.>2U  
 曲率半径等于焦距的两倍 D16w!Mnz{K  
'&!:5R59  
mIW/x/I  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 9CFh'>}$  
miB+
'n"zS  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 /_!Ed]  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） {lbNYjknS  
 离轴角决定了截切区域 y41~
  
gXvE^fE  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ,DD}o  
#:xv]qb`k  
   sP@7%p>wt  
62 9g_P)  
光束整形装置的光路图 oR~s \Gt  
FyWrb+_0v  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 |lMc6C  
 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。 7_~_$I~g*  
z#GrwE,r   
反射光束整形系统的3D视图 NJmyp!8  
Wg=qlux-  
N gagzsJ=  
589P$2e1X  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 K6 c[W%Va  
 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）。 i$6o>V6  
o]aMhSol  
详述案例 M~g{}_0Z  
VK% j45D`  
模拟和结果 OU[ FiW-E  
xm0(U0 >  
结果：3D系统光线扫描分析 D77s3AyHK  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 tR<L9h  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ^+O97<#6C  
E&;;2  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd D22A)0+_  
$msf~M*  
使用参数耦合来设置系统 scPvuHzl  
vlo!D9zsV3  
BFQ`Ab+  
自由参数： "4L_BJZ  
 反射镜1后y方向的光束半径 /Zg4JQ~  
 反射镜2后的光束半径 +J3Y}A4W3X  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 2Y
g\<PsN  
 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。 LY2QKjgP  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 -/R?D1kOq  
N~%~Q  
< 49\B  
$9ys! <g  
ok{ F=z  
W)Mc$`nX  
hR,5U=+M7  
自由参数： I\f\k>;  
 反射镜1后y方向的光束半径 gT2k}5d}p  
 反射镜2后的光束半径 c@lH  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） r85j/YK  
 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。 ZOy^TR  

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