[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） G=gU|& (  
gm-9 oA X  
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 \M|:EG%  
SHB'g){P  
>z/.8!#Q  
EbX!;z  
简述案例 t,r:='  
q7_Ttjn-DV  
系统详情 }kItVx  
 光源 5`:d$rv  
- 强象散VIS激光二极管 g)ZMU^1  
 元件 D@.qdRc3  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） y3j"vKG  
- 具有高斯振幅调制的光阑 L AA(2  
 探测器 UU[z\^w| E  
- 光线可视化（3D显示） &Ruq8n<  
- 波前差探测 Jd v;+HN[  
- 场分布和相位计算 n53c}^  
- 光束参数（M2值，发散角） 6rD]6#D  
 模拟/设计 xsPt  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 k.c.7%|~;  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Q(q&(/  
 分析和优化整形光束质量 TXyiCS3  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 bi",DKU{l  
gJ9"$fIPc  
系统说明
Ok\X%avq  
-/Wf iE  
`]@=Hx(  
模拟和设计结果 79d(UG'O  
WK7?~R%rq  
数值探测器结果 k 9z9{  
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{i8zM6eC  
&(32s!qH  
J>nBTY,_<  
总结 RB%y($  
NV9JMB{q  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Av5:/c.B  
1.模拟 Vr( Z;YO  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 02*qf:kTnA  
2.评估 IOuqC.RJ}o  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 kL0K[O
 
3.优化 Pgy[\t2K  
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。 E0&d*BI2  
4.分析 :|niFK4  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ~) w4Tq  
6Xm'^T  
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。 CPRVSN0b{4  
*0eU_*A^zO  
详述案例 >X05f#c"v/  
5~:/%+F0=  
系统参数 Ox-eB  
|b.xG_-s1  
案例的内容和目标 *tEqu%N1'  
{A
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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。 qa )BbK^i  
je2_.^  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 OVe0{} j  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 -YKy"   
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 T:Klr=&V  
ZCPUNtOl  
模拟任务：反射光束整形设置 Q zaD\^OF  
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。 kv3Dn&<rJ  
sAL ]N][Y  
d`B<\Y#{Us  

*$NZi*z3  
y3s+.5;  
o5F:U4sG  
规格：像散激光光束 R54
[U  
)&7.E  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ~RuX2u-2&u  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 `/P/2{,~  
>dt*^}*  
`<X-3)>;G  
J}X{8Ds9  
V<0iYi;4=  
IFX$
\+-  
规格：柱形抛物面反射镜 8v& \F  
                         qMNWw\k  
 有抛物面曲率的圆柱镜 #l
P8/-s^  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 V;
XKvH  
 曲率半径等于焦距的两倍 U@mznf* J  
`)n4I:)2  
\@:,A]  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） NFs5XpZ~  
`R[ZY!=+  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ,JV0ib,  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） @%R<3!3v  
 离轴角决定了截切区域 }6c>BU}DF  
EMW6'  
规格：参数概述（12° x 46°光束） YZBh}l6t  
3`HK^((o  
   } p'ZMj&  
!LI<%P)  
光束整形装置的光路图 L8QW
EFB|  
B )r-,M  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Cl}nPUoL  
 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。 JQ&t"`\k  
#.bW9j/  
反射光束整形系统的3D视图 qos7u91z  
p~qe/  
B[t^u\Fk  
9t"Rw ns  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 @c3xUK  
 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）。 SAx9cjj+  
x *eU~e_jP  
详述案例 >gk_klLh  
(\9`$  
模拟和结果 [+#m THX  
^s,3*cAU  
结果：3D系统光线扫描分析 ?M2(80  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 t@RYJmW  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 w$gvgz  
e r" w{  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd (su,=Z  
y48]|%73  
使用参数耦合来设置系统 L aTcBcI  
c0Ug
5Vr  
owVvbC2<b(  
自由参数： \j)Evjw  
 反射镜1后y方向的光束半径 K/4@2vF  
 反射镜2后的光束半径 vwR_2u  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） >WLPE6E  
 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。 ?z ,!iK`  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 &|SWy 2N  
uL'f8Pqg  
{f*Y}/@  
AZ:7_4jz  
F<4rn  
9rB3h`AVF  
 ` Xc7b  
自由参数： gv!8' DKn  
 反射镜1后y方向的光束半径 !}*N';  
 反射镜2后的光束半径 6fwNlC/9  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 5zuwqOD*  
 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。 8&QST!JGSX  

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