[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） WzD=Ol  
?=zF]J:G1w  
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 >&pB&'A a  
X{cFqW7  
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(QS4<J"  
简述案例 ^pgVU&-~]/  
KrVP#|9%"  
系统详情 =.T50~+M  
 光源 ykAZP[^'  
- 强象散VIS激光二极管 RuyqB>[o  
 元件 'cp
1I&>  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） VcI'+IoR?  
- 具有高斯振幅调制的光阑 u={A4A#  
 探测器 EWz,K]_'  
- 光线可视化（3D显示） >\f'QQ  
- 波前差探测 v_U+wga  
- 场分布和相位计算 Tvp~~Dk  
- 光束参数（M2值，发散角） g$X4ZRSel  
 模拟/设计 8v{0=9,Z  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ;t6)(d4z?  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： LtrE;+%2oz  
 分析和优化整形光束质量 w3hG\2)[HS  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 b}&2j3-n,  
LDX>S*cL  
系统说明 %?2:1o  
E4}MU}C#[  
`^d[$IbDW  
模拟和设计结果 {3)^$F=T  
A^L8"  
数值探测器结果 oGIh:n7 q+  
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%imI.6  
总结 Fu%D2%V$/  
|$^a"Yd`9  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 D MzDV_  
1.模拟 :
`Sd5b>  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 rjaG{ i  
2.评估 bM@8[&ta  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 XEX-NE"]  
3.优化 "gIjU~'A  
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。 vV$6fvS  
4.分析 w^EUBRI-  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 PR+L6DT_  
w *Txc}  
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。 B5R/GV  
f.e4 C,  
详述案例 $ca>bX]  
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系统参数 E9N.b.Q)  
+M s`C)f  
案例的内容和目标 |V dr/'  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 h.t2;O,b  
6'a1]K  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 a +lTAe  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 9{- Sa  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 znq/ %7  
2EAY`}Rl6.  
模拟任务：反射光束整形设置 .}*_NU   
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 A<*G;  
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2n^yz  
S(NUuu}S  
w+Oo-AGNH  
gPf^dGi7t  
规格：像散激光光束 x7!YA>  
Y'9<fSn5&  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 D//uwom  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 yS"; q  
 gU%R9  
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wPRs.(]_  
\?K>~{)  
RI0+9YJ  
规格：柱形抛物面反射镜 =7P(T`j  
                         >&DNxw  
 有抛物面曲率的圆柱镜 PTf.(B"z  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 f<K7m  
 曲率半径等于焦距的两倍 eGW~4zU  
KX$Q`lM   
\-scGemH  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ANWUo}j  
$ 8WJ$73  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 .:?cU#.  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） h"849c;C.  
 离轴角决定了截切区域 *=~X1s  
F
K!UUy;  
规格：参数概述（12° x 46°光束） i#1~<U  
JzZ9u
a  
   t1%<l  
> qDHb'  
光束整形装置的光路图 N \Wd0b  
j[q$;uSD  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 /&Vgo~.J  
 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。 /ar/4\b  
=S|^pN  
反射光束整形系统的3D视图 ab-MEN`5  
0Q= o"@  
].,TSnb  
y+D"LeCAad  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 `h+1u`FJ  
 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）。 G?&T0  
j9IeqlL  
详述案例 x|oa"l^JZ"  
JJn+H&[B  
模拟和结果 q=|0lZ$`V_  
Me|+)}'p5h  
结果：3D系统光线扫描分析 ~!G&
K`u  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 /qalj\ud  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 VtJy0OGcRP  
JHCV7$RS  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd I-`qo7dQ_S  
-a(\(^NW  
使用参数耦合来设置系统 &ivPY  
fX 41o#
 
FeM,$&G:  
自由参数： GP/Gv  
 反射镜1后y方向的光束半径 9X2lH~C  
 反射镜2后的光束半径 N;BS;W5I  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） {<_9QAS  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 Bhnwb0b<  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 H%\\-Z$#  
8;r7ksE~  
=*u:@T=d5  
l8_TeO  
d{LQr}_o$$  
<(%cb.^c=N  
W%k0_Y/5  
自由参数： [@_zsz,`L  
 反射镜1后y方向的光束半径 Hx]{'?  
 反射镜2后的光束半径 ?-e'gC  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 9u\&kQxqD  
 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。 =>7\s}QZ  

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