[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Wy1#K)LRb  
#-vuY#gs  
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 -OV:y
],-  
^ [FK<9  
z H$^.1  
Mj&`Y gW5a  
简述案例 "<['W(  
BkywYCWZ )  
系统详情 S:!gj2q9|  
 光源 tuH8!.  
- 强象散VIS激光二极管 /zxLnT; 5  
 元件 NqyKR&;  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） CB
V(H$d  
- 具有高斯振幅调制的光阑 6&,n\EXF  
 探测器 K+2k}Hx6J  
- 光线可视化（3D显示） R\
DdU-k  
- 波前差探测  l Ozi|  
- 场分布和相位计算 iA*^`NMaT  
- 光束参数（M2值，发散角） pc9m,?n  
 模拟/设计 i,#j@R@.C7  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 0X \OQ;  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 2J7= O^$?  
 分析和优化整形光束质量 ;rwjqUDBz  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 [I6(;lq2  
Tx+!D'>  
系统说明 aC$-riP,?'  
Tfasry9'8  
%LI[+#QE  
模拟和设计结果 4#<r}j12z  
i/Zv@GF  
数值探测器结果 5:S=gARz  
tc-pVw:TV  
o>Fc.$ngZ  
bcx,Kb  
</xz V<Pi  
总结 ]oOSL=~c  
~nQ=iB  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 <4lR  
1.模拟 #>O!N  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 F+ ,eJ/]  
2.评估 +M )ep\j  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 hM_0/o-  
3.优化 QuB`}rfLf  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 5(9SIj^O  
4.分析 kSL7WQe?j  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 kHWW\?O  
FYOQ}N   
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 4o/}KUu(*  
IBP3  
详述案例 JAt$WW{  
:?uUh  
系统参数 s&Bk@a8  
c>SFttbU  
案例的内容和目标 WFr;z*  
<@F.qMl  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 c<k=8P  
""~b1kEt  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 p :v'"A}  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 g3V bP  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 S['rfD>9  
%-nYK3  
模拟任务：反射光束整形设置 j\I{
pW-  
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。 a*hWODYn  
xX !`0T7Y  
%yyvB5Y^  
|2Krxi3*  
96(3il
At  
sn!E$ls3O  
规格：像散激光光束 TTDcVG_}  
Pv#Oea?  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 l1M %   
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 I ~U1vtgp  
R^p'gQc$   
(^{tu89ab  
B|f =hlY  
3-=f@uH!  
Za110oF  
规格：柱形抛物面反射镜 C{*' p+f  
                         $q$G  
 有抛物面曲率的圆柱镜 VYR<x QA  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 '9ki~jtf=  
 曲率半径等于焦距的两倍 2@Nt6r  
VxP cC+  
K]{x0A  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） #NyfE|MKBC  
`MLOf  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 o){\qhLp  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） OGR2Y  
 离轴角决定了截切区域 w=QlQ\  
CyV2=o!F w  
规格：参数概述（12° x 46°光束） X7~^D[X  
XsEotW  
   _'*Vcu`Y  
K\trT!I  
光束整形装置的光路图 6(1S_b=a  
{V^|9j:\K  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Oxp!G7qfo  
 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。 cr`NHl/XF  
@*<`*W  
反射光束整形系统的3D视图 +^cjdH*  
si,)!%b  
KXiStwS  
KY'x;\0 g  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 b|DiU}  
 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）。 Q$*JkwPQ}  
iAr]Ed"9|  
详述案例 )Tl]1^  
dJ9v/k_  
模拟和结果 <~Oy3#{  
V q[4RAd^P  
结果：3D系统光线扫描分析 ?Q[b1:;Lm  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 "(YfvO+  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ZVyJ%"(E  
Vo;0i$  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 98rO]rg  
v8y !zo'  
使用参数耦合来设置系统 VZ]}9k  
j0~dJ#  
0JXXJ:dB  
自由参数： 7$JOIsM  
 反射镜1后y方向的光束半径 .O&[9`"'  
 反射镜2后的光束半径 3(,c^F  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 5D <  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 HoO1_{q"  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 4g)$(5jI}  
YM,UM>  
m2\[L/W]  
:I2spBx  
mM2DZ^"j(  
"!R*f $  
w&>*4=^a  
自由参数： 8 +mW  
 反射镜1后y方向的光束半径 {yFMY?6rf  
 反射镜2后的光束半径 f%/6kz  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 7?ILmYBw  
 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。
yS.)l  

学习学习