[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） /4=-b_2Y~  
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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 -9P2`XQ^  
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CozKyt/r7  
m(D]qYwh  
简述案例 7k{2Upg;  
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系统详情 t$&Qv)  
 光源 Gtv,Izt  
- 强象散VIS激光二极管 pvWau1ArNq  
 元件 &0N<ofYX  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） Pvo#pY^dXX  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ?9j{V7h  
 探测器 [c K^+s)N  
- 光线可视化（3D显示） i;\s.wrzH  
- 波前差探测 v|Jlf$>  
- 场分布和相位计算 s}M= oe  
- 光束参数（M2值，发散角） }pNX@C#De  
 模拟/设计 R U"/2i  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 xtV[p4U  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： $*MCUnl  
 分析和优化整形光束质量 Ar9nBJ`  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 *a}(6Cx  
xc 1A$EY  
系统说明 Q.-*7h8  
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1_X(Z._V  
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模拟和设计结果 9>m%`DG*  
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数值探测器结果 <~Qi67I  
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C.a5RF0  
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总结  {E9v`u\  
E,G<_40  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 N?r>%4  
1.模拟 c|p,/L09L  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Id8wS!W`7  
2.评估
T(X:Yw  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 n"{X!(RIcx  
3.优化 JV"NZvjN7d  
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。 4z4v\IpB  
4.分析 M.%shrJ/  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 PB'0?b}fab  
_"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。  <dR,'
 
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详述案例 g#^|oYuH6  
6k0^x Q  
系统参数 r((Tavn  
0A$SYF$O+[  
案例的内容和目标 ^tAO_~4  
z MdC  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 SBKeb|H8  
mMw;0/n  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 :xeLt;  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 <bmLy_":  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 q=c/B(II!  
n[k1np$7?6  
模拟任务：反射光束整形设置 gp  
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。 $3 8gs{+  
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90:K#nW;  
ziL^M"~2  
b]
(o]
O{v  
hY;_/!_  
规格：像散激光光束 \ElX~$fS  
Dx+K+(  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 WYIw5jzC  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 UVX"fZ)  
+uQB rG  
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DP[g8  
c?6d2jH.  
vZjZb(jlN  
9U<Hf32  
规格：柱形抛物面反射镜 v[#)GB _5  
                         'Ji+c  
 有抛物面曲率的圆柱镜 cH"@d^"+q|  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 c~tAvDX  
 曲率半径等于焦距的两倍 I-:`cON=G  
}p'8w\C$  
&4kM8Qh  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 4#rAm"H  
!Yh}H<w0  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 (([I]q  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） K5flit4-  
 离轴角决定了截切区域 9YC&&0 C@  
rihlae5Kz  
规格：参数概述（12° x 46°光束） olty4kGD$V  
@-6?i)  
   ,IjdO(?TC  
_Y-$}KwY!  
光束整形装置的光路图 c4|so=  
\3^Pjx  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 lO2k<  
 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。 :kp0EiJ  
k>{-[X,/OV  
反射光束整形系统的3D视图 dF,DiRD  
2LhE]O(_"  
< l[
`"0  
)BLmoJOf  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 *Q/E~4AW|t  
 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）。 lIq~~cv)  
r<(kLpOH%  
详述案例 /=M.-MU2
 
4A~)b"j5  
模拟和结果 6y@<?08Q  
Y'_ D<Mp  
结果：3D系统光线扫描分析 cEi<}9r  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 OK\]*r  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 |Ow$n  
lIl9ypikg  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd r5)f82pQ  
,4Y sZ  
使用参数耦合来设置系统 ayH>XwY6  
4~WlP,,M  
M9g1d7%  
自由参数： IMR$x(g= F  
 反射镜1后y方向的光束半径 '%O\E{h  
 反射镜2后的光束半径 X,53c$  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） bV7QVu8  
 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。 ^K>pT}u  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 uN&M\(  
~y%7w5%Un  
Kz^hQd  
^z?=?%{  
Bcm=G
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~$ WQ"~z  
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自由参数： qq>44k\|)  
 反射镜1后y方向的光束半径 KqY>4tb  
 反射镜2后的光束半径 XAlD  ww  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） k`Y,KuBpM  
 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。 RA~_
]Hk  

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