[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） :\+\/H
Tbh  
WCPl}7>  
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 =-GHs$u%f  
LUjev\Re  
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J)xc mK  
简述案例 3x{2Dhi  
b!ea(D!:  
系统详情 6}EC)j;Fw  
 光源 2AZ)|dM'`  
- 强象散VIS激光二极管 Q4JvFy0'  
 元件 lC&B4zec  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ;uazQyo6  
- 具有高斯振幅调制的光阑 r$Z_Kwe.|&  
 探测器 o>'1ct  
- 光线可视化（3D显示） 0 w#[?.  
- 波前差探测 aj:B+}1  
- 场分布和相位计算 C*I~14  
- 光束参数（M2值，发散角） F]SA1ry  
 模拟/设计 G$"$k=[  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 \%!~pfM I  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： g, %xGQ4+  
 分析和优化整形光束质量 VY9|8g/  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 }`,}e259  
+s'qcC  
系统说明 tsA+B&R_]  
4mY(*2:HC  
~e!b81  
模拟和设计结果 Evn=3Tw  
S^Z[w|1  
数值探测器结果 l`vb  
R]7-6  
]$>O--  
_IOt(Zb(  
Q/,bEDc&  
总结 %dMP}k/  
W5_:Q@  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 |GvWHe`  
1.模拟 s=+,F<;x.U  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 exqFwmhh  
2.评估 R`F54?th  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Qw ukhD7  
3.优化 KKd Sh1  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 4Em mh=A  
4.分析 y0d a8sd)  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 dT%$"sj5  
=Kv*M
@  
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。 ^0/FZ)V8  
0z2A!ap  
详述案例 pb(YA/  
TRl,L5wd-?  
系统参数 A?V[/  
`N_elf://n  
案例的内容和目标 nl)!)t=n  
>Q$, } `U;  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 /R@,c B=  
s0 ZF+6f  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Z.b}  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 gNdEPaaFI  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 @?$x  
;/ iBP2
 
模拟任务：反射光束整形设置 =rA"|=  
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。 pcd*K)  
mTcopyp  
oh k.;  
IcM99'P(  
B&~#.<23:  
s4@dEK8W  
规格：像散激光光束 lLO|,  
HuPw?8w=  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 j~(s3pSCo  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 .5ap9li]  
*{qW7x.6h  
YRXXutm  
uT'}_2=:  
g-0?8q5T6  
j@xerY  
规格：柱形抛物面反射镜 #V[j Q Vl  
                         CbmT aEaP  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ~C1lbn b  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 *C81DQ  
 曲率半径等于焦距的两倍 Y40`~  
=.=4P~T&  
~c&ygL3  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ^gb3DNV~y  
"|?zQ?E  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 9`P<|(  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） {sn RS)
-  
 离轴角决定了截切区域 :.86
3_/  
f}JiYZ  
规格：参数概述（12° x 46°光束） AJ_''%$I3:  
ke'aSD  
   O)y|G%O  
A"(XrL-pV  
光束整形装置的光路图 &cDLSnR  
qPEtMvL #  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 kvWP[! j?)  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 {MP8B'r-6  
{BkTJQ)  
反射光束整形系统的3D视图 L*a:j  
xq`mo  
T r|B:)X  
]ow$VF{y  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 42*y27Dtm  
 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）。 nQe
^Bn  
O$F<x,  
详述案例 Y?ADM(j  
Af~>}-`a  
模拟和结果 %49P<vo`?  
>?-etl  
结果：3D系统光线扫描分析 !i>&z?  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 }I3 ZNd   
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 n}KF)W=  
6n[O8^  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ^HJvT)e4  
EL*O
eyU1l  
使用参数耦合来设置系统 7ojU]ly  
N_3$B=  
xF:}a:c@H  
自由参数： e70#"~gt[  
 反射镜1后y方向的光束半径 ~ IPel  
 反射镜2后的光束半径 C[E[|s*l  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） o!nw/7|  
 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。 #b u]@/  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 v[k;R  
$<;!F=%8  
K fM6(f:  
K]~! =j)v  
Ue:LKK1Gsr  
1!(Og~#(  
<1t.f}}uX  
自由参数： g8=j{]~C  
 反射镜1后y方向的光束半径 1L~y!il  
 反射镜2后的光束半径 ~>&Jks_Q  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 41-u*$   
 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。 7D5[ L  

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