[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） c[]_gUp8  
X3#/|>
 
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 *6~ODiB
  
FjIS:9^)t5  
5Qhu5~,K  
][-N<  
简述案例 a'w~7y!}  
2't<Hl1qN  
系统详情 tS,nO:+x  
 光源 ^"\ jIP  
- 强象散VIS激光二极管 h5WS<P  
 元件 t3K7W2bz  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） }l&Uh&B`  
- 具有高斯振幅调制的光阑 T;jp2 #  
 探测器 x\r7q  
- 光线可视化（3D显示） Ddde,WJA  
- 波前差探测 1g6AzUXg  
- 场分布和相位计算 _f$8{&`k  
- 光束参数（M2值，发散角） ^,')1r,  
 模拟/设计 jq#_*&Eg]  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 tVd\r"0k  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： !7!xJ&/V  
 分析和优化整形光束质量 k|Vq-w  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 -}0S%|#m  
8<M'~G%CEq  
系统说明 Rkm1fYf  
LY2oBX@fC  
}\}pSqW  
模拟和设计结果 xc[@lr  
Q[_
{:DJA  
数值探测器结果 zQ9"i  
<m9hM?^q  
pDb5t>  
gO%#'Eb2  
1eQ9(hzF  
总结 m8eyAvi6  
q}>1Rr|U`  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 !TY9\8JzV  
1.模拟 G\G TS}u[  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 i`/_^Fndyu  
2.评估 / pzdX%7  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 5=tvB,Ux4  
3.优化 `rsP
IOu  
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。 'HTr02riY  
4.分析 D"0:n.  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 %eWzr  
$E3-</ f  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。  S[!K  
zb.^ _A  
详述案例 ^I03PIy0l  
%JM:4G|q  
系统参数 ^%|,G:r  
SLp &_S@4  
案例的内容和目标 3ny>5A!;2  
>c%OnA,3  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 t!QuM_i3  
[2?|BUtD[  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 <<`*o[^L  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 eznt "Rr2  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 &v|Uy}h&%1  
>Jh*S`e  
模拟任务：反射光束整形设置 Q\Dx/?g!vx  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 .?R~!K{`  
IWcgh`8  
i'9aQi"G  
7S$Am84%  
xY9#ouF  
,Oa-AF/p  
规格：像散激光光束 2g5i3C.q$  
n%zW6}  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 nVkx Q?2  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ^Pl(V@  
3qJOE6[}%  
ir/m.~?  
K ;\~otR^  
yO*~)ALb+  
it]im  
规格：柱形抛物面反射镜 FJ0Ity4u6  
                         @_s`@,=  
 有抛物面曲率的圆柱镜 >B>[_8=f@  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ]j> W9n?  
 曲率半径等于焦距的两倍 !>QS746S@  
s}Phw2`1U  
]D?//  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型）  [U9b_`  
<=.0 P/N  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Q#"p6ZmI  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） d 90  
 离轴角决定了截切区域 "fK`F/  
D.d(D:  
规格：参数概述（12° x 46°光束） I\e?v`e  
HJ#3wk"W  
   nOq?Q  
hRAI7xk  
光束整形装置的光路图 G
L;@heP  
O~ a`T  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 pde,@0(Fa  
 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。 p3tu_If  
sF9{(Us  
反射光束整形系统的3D视图 W0e+yIaR  
%smQ`u|  
(Z:(f~;  
2iOn\ ^]x  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 m2c>RCq  
 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）。 W\]bh'(  
S&/</%  
详述案例 fM,!9}<  
8Aq [@i  
模拟和结果 WgHl. :R  
YywiY).]@  
结果：3D系统光线扫描分析 k3[rO}>s  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 7AwV4r*:  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 6cR}Mm9Hx3  
s5/5>a V  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd vTnrSNdSE  
b#ga  
使用参数耦合来设置系统 %8c <C  
758`lfz=_  
5mzOr4*0  
自由参数： Pjz_KO/  
 反射镜1后y方向的光束半径 wyzx9`5~d  
 反射镜2后的光束半径 GMk\ l  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） JFAmND;+  
 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。 7# >;iGuz  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 (EW<Ggi  
k+-IuO  
2MT_5j5[N  
FHztF$Z  
mL5Nu+#  
C]@v60I  
V+\L@mz;  
自由参数： +65OR'd  
 反射镜1后y方向的光束半径 3=[#(p:  
 反射镜2后的光束半径 jbQ N<`!  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ,m4M39MWJ  
 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。 2!-?  

学习学习