[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ] bM)t<  
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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 ,X[ktz  
Fsmycr!R  
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Tzt8h\Q^z  
简述案例 `slL%j
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系统详情 3EV;LH L  
 光源 zvYq@Mhr  
- 强象散VIS激光二极管 0LPig[  
 元件 wj*,U~syB  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） )
IP,;<  
- 具有高斯振幅调制的光阑 7]U"Z*  
 探测器 Ye"o6_U"  
- 光线可视化（3D显示） sv: 9clJ  
- 波前差探测 ?Nup1!D  
- 场分布和相位计算 aXQnZ+2e^R  
- 光束参数（M2值，发散角） <":;+Ng+  
 模拟/设计 RY]#<9>M  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 EY^1Y3D w0  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）：  AsQ)q  
 分析和优化整形光束质量 6_J$UBT
 
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 j-4VB_
N@  
*"+=K,#D  
系统说明 0ZT5bg_M  
G! ]k#.^A,  
)#BMTKA^  
模拟和设计结果 c&r70L,  
`>gd&u  
数值探测器结果 $Z!`Hb  
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-|J"s$yO4  
m4TE5q%3
 
^WHE$4U`  
总结 ~k\fhx  
T_s_p  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 AJf4_+He  
1.模拟 UR%/MV  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 h hG4-HD  
2.评估
GQt8p[!  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Vu)4dD!  
3.优化 YNLV9.P6  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 N^#ZJoR  
4.分析 di?K"Z>  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 xO$lsZPG  
`e(c^z#  
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。
VeGL)  
/,89p&h  
详述案例 &qMPq->  
)jU)_To  
系统参数 u5O+1sZ"6  
V[{6e  
案例的内容和目标 a;rdQ>  
W}--p fG  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Ozw;(fDaU  
~o82uw?  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 8 BY j  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 o]+z)5zC  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 E%+Dl=  
AuUde$l_  
模拟任务：反射光束整形设置 e>7]w,*|  
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。 b o0^3]Z  
l,R/Gl  
 V_C-P[2~  
[OjF[1I)u  
+awW3^1Ed  
,R'@%,/  
规格：像散激光光束 9:fOYT$8  
d_AK`wR  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 @.osJ}F
xA  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 NS9B[*"Jl  
S\''e`Eb"5  
l]@&D#3ZM  
}XZ'v_Ti  
I[=j&rK`  
k]W[`  
规格：柱形抛物面反射镜 V_>\9m  
                         pwO>h>ik  
 有抛物面曲率的圆柱镜 G3{Q"^S"  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 M^MdRu  
 曲率半径等于焦距的两倍 e8y;.D[2  
oE<`VY|  
h"Xg;(K  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） n?A6u\sQ  
A:>01ZJ5S+  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 $u7;TW6QD  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 4A@NxihH  
 离轴角决定了截切区域 So{x]x:f  
j;']cWe  
规格：参数概述（12° x 46°光束） >C7r:%  
Q<z_/j9  
   @'YS1N<  
~;Ov-^tp  
光束整形装置的光路图 @*}D$}aR'V  
{xwm^p(f  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 HqI t74+  
 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。 EM]s/LD@%  
O>SLOWgha  
反射光束整形系统的3D视图 (2$( ?-M  
C2@,BCR  
-0?~  
(]b!{kS  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 4?0vso*X<:  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 H:!7:  
Z&ZP"P4  
详述案例 iDMJicW!+F  
pV.
Av  
模拟和结果 UH]l9Aq$P  
dArDP[w  
结果：3D系统光线扫描分析 Fp@TCPe#  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 &L#UGp$,  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 +cIUGFp}  
kdCUORMK  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd D|@/yDQ  
.}'qUPNR  
使用参数耦合来设置系统 b}0,\B%  
e"/;7:J5\  
MHSs!^/g5  
自由参数： 1=#q5dZ]  
 反射镜1后y方向的光束半径 cU0s p  
 反射镜2后的光束半径 Xg<*@4RD8  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 
!vX D  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 5V5%/FUm  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 *_R]*o!W'  
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I([!]z  
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u9'ch  
?dD&p8{  
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U,T/  
?g?L3vRK  
自由参数： Wi[~fI8^!  
 反射镜1后y方向的光束半径 0|2%vh>J  
 反射镜2后的光束半径 _$= _du  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） CF+_/s#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。 0dhF&*h|L  

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