[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） +)gGs#2X  
nB=0T`vQ  
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 O7v]p  
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Yb}w;F8(  
简述案例 ~wTX>qV  
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系统详情 a'uU,Eb}#w  
 光源 7$ d}!S  
- 强象散VIS激光二极管 uyFn}y62  
 元件 NgHpIonC  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） Ivsb<qzG  
- 具有高斯振幅调制的光阑 eaQ90B4  
 探测器 PPa^o8jd  
- 光线可视化（3D显示） MHo1 lrZa+  
- 波前差探测 FSU<Y1|XM  
- 场分布和相位计算 0qv$:w)g+v  
- 光束参数（M2值，发散角） 8Y#bN*!  
 模拟/设计 0N{+y}/G  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ,d|vP)SS  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： hq?jdNy :  
 分析和优化整形光束质量 ~s#e,Kav"  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 IZ8y}2  
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系统说明 6 mO"  
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模拟和设计结果 '&by3y5w-3  
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数值探测器结果 'S?;J ,/  
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总结 :Q_x/+-  
/s c.C  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 B,_`btJ
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1.模拟 .+E#q&=  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Ax!Gu$K2o  
2.评估 z/1{OL  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 9cd8=][  
3.优化 Z^zbWFO
]5  
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。 t};~H\:  
4.分析 [;KmT{I9  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 kq-6HDR  
X \f[  
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。 %y"J8;U  
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详述案例 `HW:^T  
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系统参数 1$ML#5+,  
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案例的内容和目标 _8><| 3d  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 t`G)b&3_O  
5]"SGP  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ^Y04qeRd  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 *Msr15  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 6;oe=Q
:Q  
W f@t4(i  
模拟任务：反射光束整形设置 YQgNv`l}  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 c8A`<-\MfB  
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a<m-V&4x  
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规格：像散激光光束 |dmh  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 0a2@b"l  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 6EJVD!#[K  
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N4UM82N  
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规格：柱形抛物面反射镜 C!%:o/  
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 有抛物面曲率的圆柱镜 }$gmK  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 8`v$liH  
 曲率半径等于焦距的两倍 PRs@zkO  
Zzj0\?Ul  
Tby,J B^U  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） )`HA::  
V"RpH,  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Kt/)pc  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） +
MUwP(U=w  
 离轴角决定了截切区域 >V;,#5F_  
RL}KAGK  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Q M1F?F  
$.K?N@(W  
   q'S =Eav8  
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光束整形装置的光路图 HGDVOJq  
.36^[Jsz":  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 rwqv V^  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 KN[d!}W:  
|4b)>8TL/  
反射光束整形系统的3D视图 ?Zcj}e.r  
w+AuMc  
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$v27]"]  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 +,flE=5]s  
 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）。 ;+Yi.Q/\  
=-jD~rN4;P  
详述案例 8cVzFFQP  
V@ :20m  
模拟和结果 5lmO:G1  
raB+,Oi$G  
结果：3D系统光线扫描分析 uV]ULm#,i
 
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 (ku5WWJ  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ,x_Z JL  
eD;6okdP  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ' UMFS  
ZX.TqvK/r  
使用参数耦合来设置系统 BWq/TG=>  
FY#!
N L  
)]Ti>RO7  
自由参数：
@Hjea1@t  
 反射镜1后y方向的光束半径 "pvZ,l>8f  
 反射镜2后的光束半径 SGcBmjP  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Rp.W,)i  
 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。 f_6`tq m%  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ]]uHM}l  
[ygF0-3ND  
w2"]Pl  
TZB+lj1  
1'KishHK=  
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Z=$T1|  
自由参数： 2qj{n+  
 反射镜1后y方向的光束半径 LtKB v4  
 反射镜2后的光束半径 x8N|($1  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） -l*g~7|j  
 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。 TT}]wZ  

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