[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 5f`XFe$8  
Kj<<&_B.H  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 1Sc~Vb|>  
]BS{,sI  
{</$ObK  
L&gEQDPgq|  
简述案例 Vp-OGX[  
_I70qz8  
系统详情 7i|hlk;  
 光源 RWh}?vs_  
- 强象散VIS激光二极管 3xCA\*  
 元件 ^J5V!i$  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） [2j(\vC!  
- 具有高斯振幅调制的光阑 WCfe!P?g  
 探测器 ,w58n%)H  
- 光线可视化（3D显示） szsZFyW)+  
- 波前差探测 /jL{JF>I  
- 场分布和相位计算 . =foXN  
- 光束参数（M2值，发散角） r;6YCI=z  
 模拟/设计 X)R]a]1A  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 PS<t
S_.  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ]#7Y@Yo  
 分析和优化整形光束质量 :c/=fWM%  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 vM3|Ti>a'  
Ynh4oWUp  
系统说明 wM&x8 <  
N n-6/]d#  
Ew,wNR`  
模拟和设计结果 >dC(~j{  
xY}j8~k  
数值探测器结果 b+j_EA_b  
o >4>7  
N,+g/o\f  
hG3$ ]i9  
E,?aBRxy  
总结 ;<)-*?m9  
yURh4@  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 d=OO(sf  
1.模拟 N{z(|2{A#  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 FEi,^V  
2.评估 Eq.zCD8A  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 /g-X=|?F  
3.优化 J1ro
\"  
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。 V^5k>`A  
4.分析 <.B> LU  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 M,U=
zNPnk  
cZ2, u,4  
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。 "=TTsxyM6P  
\^W?  
详述案例 l#f]KLv4N_  
jJQfCOD$  
系统参数 {rJF)\2  
&$Ip$"H  
案例的内容和目标 nPX'E`ut-V  
Tu#k+f*s  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 f2e$BA  
m<LzB_G\  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 !Kqj&y5  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 GIl
{wd  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 qvE[_1QCc  
1`JN  
模拟任务：反射光束整形设置 MP&4}De  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。
U5%]nT"[]  
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6 FxndR;  
#Z5Wk  
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规格：像散激光光束 " yl"A4p S  
@?AE75E{  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 D(?#oCCA  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 @9
tvN}  
.ihn@eg  
TbM*?\7  
h0QQP  
F9%VyQf  
v"TH[}C9D  
规格：柱形抛物面反射镜 xH-k~#  
                         6>7LFV1tvy  
 有抛物面曲率的圆柱镜 -mdPqVIJn:  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 j-E>*N}-_  
 曲率半径等于焦距的两倍 e';c8WF3E  
o6%f%:&  
5 :>  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） *3oQS"8  
wpMQ 7:j  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 DuZ]g#  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） E*"E{E7  
 离轴角决定了截切区域 I=I%e3GEm  
"2j~3aWj  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Z4sjH1W  
vxZUtyJfe  
   ;8kfgpM_  
<VsZ$  
光束整形装置的光路图 ^?`,f>`M  
'v)+S;oB  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 EU~'n-  
 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。 WL]'lSHa  
h"m7r4f  
反射光束整形系统的3D视图 S(xA}0]  
N/.9Aj/h~&  
b=go"sJ@>(  
ew~FN  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 0M.[) @  
 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）。 2M`Ni&v  
Z)~4)71Y:  
详述案例 0+h?Bk  
Pk2"\y@q/  
模拟和结果 NE nP3A  
AIo;\35  
结果：3D系统光线扫描分析 3P>@ :  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 {$.{VE+v5  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 m8`A~  
pswppC6f  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 4K% YS  
8b $7#  
使用参数耦合来设置系统 ?os0JQVB  
]kvE+m&p}^  
7%WI  
自由参数： Q5ao2-\  
 反射镜1后y方向的光束半径 {)xrg s
B  
 反射镜2后的光束半径 _en8hi@Z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \NRRN eu|  
 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。 o!&*4>tF  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ?whp_  
rkp0ej2-  
N9Vcp~;  
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Q ?|=cN  
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uEY5&wX`  
^a r9$$~/!  
自由参数： u[@*}|uXM  
 反射镜1后y方向的光束半径 ~*WbMA  
 反射镜2后的光束半径 S([
De"y  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） b8
7d'# .  
 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。 R/7l2*  

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