[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） <*z9:jzQ  
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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 @Uqcym.  
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简述案例 (S8hr,%n  
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系统详情 i([|@Y=  
 光源 */j[n$K>~`  
- 强象散VIS激光二极管 A>rN.XW  
 元件 }*VRj;ff  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） /\m>
PcPa  
- 具有高斯振幅调制的光阑 BrsBB"<o,  
 探测器 =W"9a\m  
- 光线可视化（3D显示） "(yw(/  
- 波前差探测 A[H"(E#k  
- 场分布和相位计算 WnQ+  
- 光束参数（M2值，发散角） $|K-wN[  
 模拟/设计 0>yuBgh  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 V-lp';bD  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： .`^wRpa2M  
 分析和优化整形光束质量 n
8o(>?Kw  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ,p6o "-  
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系统说明 \'+P5,  
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模拟和设计结果 ihopQb+k^m  
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数值探测器结果 ^4{"h  
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L+NrU+:=C  
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总结 fk(h*L|sI  
X!f` !tZ:{  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 >np
Fg@A  
1.模拟 h3P^W(=&  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 i>z {QE  
2.评估 fnn/akGKI  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 AR7]~+X  
3.优化 }Bn
`0;]  
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。 S"Drg m.  
4.分析 iKE
Hwm  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 3ULn ]jA  
7oZtbBs]M  
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
nB7Y  
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详述案例 HMVy
Xu
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;<nQl,2N  
系统参数 T7j,%ay9  
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案例的内容和目标 !s(s^  
rjL4t^rT  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 hbE~.[Y2r  
:U/x(  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 aui3Mq#f  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 &HJ'//bv  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 KU (g Zy  
XJZS}Z7h  
模拟任务：反射光束整形设置 (GbZt{.  
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。 JId|LHf*P  
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规格：像散激光光束 "E%3q3|"l  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 zOA2chy4  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 `E-cf7%  
_/cL"Wf  
[.c'22R6  
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!MQVtn^C#  
规格：柱形抛物面反射镜 ~=Q Tv8  
                         W,ik ;P\  
 有抛物面曲率的圆柱镜 .0iHI3i^  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 zoHFTD4 g  
 曲率半径等于焦距的两倍 6'qu[~}Q  
2*}qQ0J  
>PoVK{&y  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） %mMPALN]{  
dIOiP\^  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 f/{*v4!  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 0:qR,NW^#  
 离轴角决定了截切区域 c,_??8  
Z^r? MX/  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ZA.i\ ;2  
1cY,)Z%l #  
   jxTYW)E   
!TeI Jm/l  
光束整形装置的光路图 /'Q2TLy=  
j|2s./!Qg  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Or,W2  
 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。 \cW9"e'  
U['|t<^uf  
反射光束整形系统的3D视图 fe!{vrS  
)T!3du:M  
y$U(oIU>  
3jDAj!_ea  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 C7xmk;c w  
 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）。 #D|n6[Y'.t  
i4H,Ggb  
详述案例 :C9vs  
<_~e/+_.  
模拟和结果 %#iu  
h#(J6ht  
结果：3D系统光线扫描分析 :FX|9h  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 p
~f=0K  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 aYws{Vii  
-&JQdrs  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd #MAXH7[  
?OF9{$m3?  
使用参数耦合来设置系统
,WQg.neOA  
55Ag<\7  
!?5YXI,  
自由参数： #9CLIYJAd  
 反射镜1后y方向的光束半径 =gQ^,x0R9  
 反射镜2后的光束半径 ,f^ICM  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） y{Vh?Z<E  
 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。 5dkXDta[G  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 f_'8l2jK1i  
`/JuItL-  
|VQmB/a  
g[$4a4X  
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'ZAl7k .  
Ri;_ 8v[H|  
自由参数： ")@#B=8+3^  
 反射镜1后y方向的光束半径 Hp5.jor(k  
 反射镜2后的光束半径 ?,^Aoy  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） OU'm0J
lk  
 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。 }va>jfy  

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