[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） F-m1GG0s  
LS;kq',  
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 NW$Z}?I  
xZhh%~  
aX!J0
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2ma.zI@^u9  
简述案例 z[B7k%}  
9E+^FZe  
系统详情 ,+XQ!y%  
 光源 1cPi>?R:  
- 强象散VIS激光二极管 kC)dia{$  
 元件 ) E5ax~  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） fYpy5vc-dm  
- 具有高斯振幅调制的光阑 Q"KH!Bu%P  
 探测器 l ^{]pD  
- 光线可视化（3D显示） FBe1f1 sm  
- 波前差探测 s`TfNwDvU  
- 场分布和相位计算 7kO 1d{u6b  
- 光束参数（M2值，发散角） H&I0\upd  
 模拟/设计 |@ia(U~  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 7l?-2I'c  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）：
%"o4IYV#  
 分析和优化整形光束质量 fV3J:^)F
 
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 9K)2OX;$w  
xi^_C!*J  
系统说明 2e+DUZBoC  
_uDtRoI8  
7:]I@Gc'  
模拟和设计结果 `":< ]lj  
qr:[y  
数值探测器结果 .iw+#  
?k/Uw'J4u/  
}pA0mW9  
T2k5\r8  
${e{#  
总结 5'@}8W3b  

VEJ Tw  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 N'IzHyo.  
1.模拟 7z`)1^M  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 (g5T2(_6L  
2.评估 PM,I?lJ,  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 [(]uin+9Q  
3.优化 Y
f|+p65g  
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。 y/E%W/3  
4.分析 (.S
j"6+  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 I/t2c=f  
s(-$|f+s  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 L\!Pa+Iod  
h%Bp%Y9  
详述案例 lRn>/7sg$  
C4ge_u#  
系统参数 nD|Bo 9  
%-> X$,Q :  
案例的内容和目标 u`7\o~$  
7N 7W0Ky
 
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 S9-FKjU  
p%8y!^g  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 _A1r6  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Z+JPxe#7  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 5Q =o.wf  
=56O-l7T*w  
模拟任务：反射光束整形设置 ?$%#y u#.  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 Xbe=_9l&p  
'8PZmS8X9  
~Cm_=[  
5V]!xi  
F{v>   
DOyYy~Q  
规格：像散激光光束 d=yuuS/  
qJj"WU5  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ?31#:Mg6g+  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ch!/k  
PF~w$ eeQ  
^,*!Qk<c  
,'Zs")Ydp  
J4"?D9T3G  
S8 .1%sw  
规格：柱形抛物面反射镜 7a\at)q/y  
                         gd#+N]C_  
 有抛物面曲率的圆柱镜 !W^P|:Qt  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 "w7wd5h  
 曲率半径等于焦距的两倍 k>SPtiAs  
t}w<xe  
Qv~lH&jG  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） QbrR=[8b  
+~Wg@  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 k nTCX  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） D?A3p6%  
 离轴角决定了截切区域 K+|G9  
OiI29  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ';'gKX
!9V  
SI\ O>a9{  
   m#|;?z  
b v5BV  
光束整形装置的光路图 J;wDvt]]1  
1)Z4 (_  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 r^zra|]  
 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。 dT?mMTKn+  
!A":L0[7n  
反射光束整形系统的3D视图 e>J.r("f  
C@b-)In  
46[k9T  
;Vv.$mI  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 [$]qJ~kz  
 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）。 `]F}O \H  
]Ub"NLYV  
详述案例 \&BT#8ELG  
<*_DC)&79  
模拟和结果 5LaF'>1yY  
[jnA?Ge:  
结果：3D系统光线扫描分析 NWue;u^  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 C:r3z50  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 R/EpfYOX  
'"C& dia  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd T0|hp7WM  
uxx(WS  
使用参数耦合来设置系统 z#HNJAQ#|  
%1\~OnT  
pgd9_'[5  
自由参数： <H,E1kGw9  
 反射镜1后y方向的光束半径 &[b(Lx|i  
 反射镜2后的光束半径 JCjV,
 
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） |Ml~_m  
 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。 6qR5A+|;  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 rczwxWK  
a! gj_  
yRy^'E~  
+k;][VC[O  
y/Ui6
D  
`|p8zV  
C23Gp3_0/  
自由参数： b?,''t  
 反射镜1后y方向的光束半径 %6Y\4Fe  
 反射镜2后的光束半径 QCJf   
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） "M}3T?0 O  
 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。 b Bkg/p]  

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