[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 9s\(yC8h  
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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 H%
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YoiM
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#eSVFD5ZU  
简述案例 EOJk7  
B;xw @:H  
系统详情 [=M0%"  
 光源 k[lYdk  
- 强象散VIS激光二极管 *lHI\5  
 元件 .3WDtVE  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） qjcy{@ j  
- 具有高斯振幅调制的光阑 mUW|4zl i}  
 探测器 3Mw
\}q  
- 光线可视化（3D显示） VK\ Bjru9
 
- 波前差探测 %qA@)u53  
- 场分布和相位计算 JTbg8b  
- 光束参数（M2值，发散角） 3GVE/GtU  
 模拟/设计 BG:l Zj'I  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 '@enl]J  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： cx%[hM09  
 分析和优化整形光束质量  .b] 32Ww  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 AQkH3p/W  
0tbximmDb  
系统说明 me]O  
7^$PauAv  
$nN`K*%  
模拟和设计结果 KV1zx(WI  
]D|sQPi]F  
数值探测器结果 tI50z khaB  
1Xy{&Ut\  
:NB|r  
T&Dt;CSF  
q~*3Bk~  
总结 c\GJfsVk  
T' O5>e  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 V[D[MZ  
1.模拟 ZUGuV@&-T  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 +$i-"^  
2.评估 e*5TZ7.  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 }'HJVB_  
3.优化
' k~'aZ  
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。 U9:?d>7  
4.分析 s8w7/*<d  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 5`mRrEA  
c +Pg[1-  
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。 # Sfz^  
i<<NKv8;  
详述案例 cJ9:XWW  
MGn:Gj"d  
系统参数 KQsS)ju  
bni :B?#  
案例的内容和目标 Id8^6FLw  
S-^y;#=  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 I!bzvPJ]xc  
cVv>"oF;~*  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 .<JD'%?"  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 "B`yk/GM]  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 y7M"Dr%t^  
e-<fkU9^W  
模拟任务：反射光束整形设置 =\s(v-8  
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。 =x "N0p  
M7vc/E}]n  
3\eb:-B:@  
Ko%&~C_  
75vd ]45as  
;c73:'e  
规格：像散激光光束 K~$o2a e  
Zyqh
  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 kM>0>fkjE  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 N*JWd  
@Tmqw(n{  
b{H&%Jx)  
k>#,1GbNZy  
'qBg^c  
CFD& -tED&  
规格：柱形抛物面反射镜 <rc3&qmd  
                         DmAMr=p  
 有抛物面曲率的圆柱镜 u->UV:
u  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 )_!t9gn*wr  
 曲率半径等于焦距的两倍 SPA_a\6_  
GIQ/gM?Pv  
C/dqCUX:  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） jM1|+o*Wr  
7V?]Qif~  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Ni IX^&N1  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 7SYU^GD  
 离轴角决定了截切区域 3$+|nP:U  
+GMM&6<  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ,c_[`q\  
DV +DJcF  
   l'-dB  
6TS+z7S81L  
光束整形装置的光路图 !pl<  
B]]_rl,  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 M$A"<5  
 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。 ^.j
Ius5  
YhFB*D;  
反射光束整形系统的3D视图 VR5$[-E3  
y]eH@:MJ;A  
Fs_V3i3|L  
dUeM+(s1  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 &O5%6Sv3d  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 Q)yhpwrX  
+jzpB*@  
详述案例 (qHI>3tpY  
;hNnF&l  
模拟和结果 2;.7c+r0  
x:=Kr@VP  
结果：3D系统光线扫描分析 rFZB6A<(]  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 > taT;[Oa  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ]hTYh^'e  
x, a[ p\1  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 9ET2uDZpL  
\^SL Zhe  
使用参数耦合来设置系统 Y>Q9?>
}Q  
yd5r]6ej  
<||F$t  
自由参数： |{cdXbr  
 反射镜1后y方向的光束半径 Hk8:7"4Q  
 反射镜2后的光束半径 bmna*!l^M  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） i>r4Rz!  
 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_{ua0BLDf  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 MzYTEe&-L  
N!m-gymmF  
IJO`"da  
bG67TWY)  
L+bO X  
ULMG"."IH  
\ntmD?kA  
自由参数： r|cl6s!P  
 反射镜1后y方向的光束半径 b,/fz6 {N  
 反射镜2后的光束半径 A_T-]YQ  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） u*{hXR-"  
 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。 fm87?RgXD  

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