[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） C0QM#"[  
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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 O5zE {#  
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5Q W}nRCZ  
简述案例 |#k@U6`SG  
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系统详情 kO1}?dWpa  
 光源 lbTV$A  
- 强象散VIS激光二极管 DSvmVI  
 元件 4ZwKpQ6  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） \|.7-X  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ziiwxx_  
 探测器 L_Q S0_1
 
- 光线可视化（3D显示） vy[C'a  
- 波前差探测 7/aOsW"6  
- 场分布和相位计算 &n:{x}Uc  
- 光束参数（M2值，发散角） Ird|C[la  
 模拟/设计 E$A3|rjnoN  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 \9/RAY_G  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： s9@Sd  
 分析和优化整形光束质量 iG#}`  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 vQ1 v#Z  
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系统说明 B2Z_]q$n*  
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模拟和设计结果 `XJm=/f  
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数值探测器结果 ?IF)+]  
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0 ipN8Pg+  
总结 5Sva}9H  
yCP4r6X0  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Dvc&RG  
1.模拟 nL-K)G,  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 S\*`lJzPM  
2.评估 l1'6cLT`  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 sOpep  
3.优化 S\=1_LDx"  
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。 AX
PMnbUS  
4.分析 h&;t.Gdf  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 \)/yC74r7(  
cBXWfv4  
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。 a`!@+6yC  
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详述案例 />44]A<  
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系统参数 h@ )  
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案例的内容和目标 Qdf=XG5  
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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\*4q8(  
~}"]&%Q{J  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 y[?-@7i  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 SF[FmN!^^  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 \tN-(
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n, i'Dhzk  
模拟任务：反射光束整形设置 .@F]Pht  
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。 3W_PE+:Kr  
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O"G >wv  
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alq%H}FF  
规格：像散激光光束 De&6 9  
m3<+yz$!r  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 BV#78,8(  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 NnT g3:.  
T~_/Vi  
=#gEB#$x:  
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y|wlq3o  
67SV~L#%O  
规格：柱形抛物面反射镜 `n5"0QRd  
                         rl2&^N  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ,#?uJTLH  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 d;mx<i=/  
 曲率半径等于焦距的两倍 $37 g]ZD  
'6y}ZE[  
?L&|Uw+  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） YH&bD16c3  
Xce0~\_A  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 qt%D'  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） >9e(.6&2XZ  
 离轴角决定了截切区域 _WXtB#  
\^7C0R-hX  
规格：参数概述（12° x 46°光束） _BdE< !r  
o6 E!IX+  
   X4l@woh%  
&e-U5'(6v_  
光束整形装置的光路图 \.YS%"Vz  
$Iv2j">3)  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 w}Uhd,  
 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。 Mj[f~  
)q7UxzE+  
反射光束整形系统的3D视图 &nBa
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W@|6nPm  
xk&Jl#
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AKMm&(fh%  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ~.;<  Bj  
 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）。 w?kJ+lmOQy  
>D201&*G%  
详述案例 =] *.ZH#h  
gUyR_5q)8l  
模拟和结果 2^8%>,  
8JmFi  
结果：3D系统光线扫描分析 ,|&9M^  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 p-.n3AL  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ]Oq[gBL"A  
KM^ufF2[  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 9]q:[zm^  

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*2  
使用参数耦合来设置系统 RV@*c4KvO+  
Q0EiEX)  
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自由参数： ZXm/A0)S  
 反射镜1后y方向的光束半径 Y>'|oygHA  
 反射镜2后的光束半径 J9~g|5  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） qucq,Yw  
 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。 x?&$ci  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 zOQ>d|p?X  
"etPT@gF  
O)vp~@|  
E*+{t~  
fW?o@vlO  
..rOsg{  
VkZ7#  
自由参数： +SwR+H)?  
 反射镜1后y方向的光束半径 "I(xgx*  
 反射镜2后的光束半径 BCA&mi3q  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &
RfC"lc  
 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。 W*2U="t  

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