[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） cZN+D D  
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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 e}?#vTRI}  
Z_Ox'  
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L\8tqy.  
简述案例 dQR2!yHEq  
ee]PFW28  
系统详情 (
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 光源 >WMH.5p  
- 强象散VIS激光二极管 jZcjiOX  
 元件 ?]081l7cd  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 1o7 pMp=  
- 具有高斯振幅调制的光阑 93yJAao9  
 探测器 %Ysu613mz  
- 光线可视化（3D显示） xNTO59Y-s  
- 波前差探测 ysfR@ sH7  
- 场分布和相位计算 ]BU,*YaB  
- 光束参数（M2值，发散角） tnz BNW8  
 模拟/设计 ul+ +h4N  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Z'PE
^ ,  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 6>)]7
(B<d  
 分析和优化整形光束质量 wh:O
"&qk  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 #F.;N<a  
kDJ5x8Q#  
系统说明 h[%`'(  
P8e1J0A  
v9Oyboh(y  
模拟和设计结果 KP7bU9odJ  
EVMhc"L  
数值探测器结果 '8~7Ru\KyX  
G8@({EY  
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LbtcZ)D!  
总结 &"fMiK3  
oYnA 3  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 WEUr;
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1.模拟 l}%!&V0  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 HFBGM\R02  
2.评估 zv!%u=49  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 V^=z\wBZ  
3.优化 =M)>w4-  
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。 +/7UM x1  
4.分析 `h(JD$w  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 `!DrB08A  
)H#Hs<)Qy  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 C<2vuZD  
H=z@!rJc.  
详述案例 g1L$+xD^  
%xf6U>T  
系统参数 XRKL;|cd  
s2iR }<  
案例的内容和目标 qr$=oCqa  
Z:09]r1  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 xj)*K
%re  
cUaLv1:HI  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Ttb@98  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 1?`,h6d*=  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 V{@<Z8sW#  
Zgt, 'T  
模拟任务：反射光束整形设置 HQK%Y2S  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 FD*`$.e3\  
q/Ba#?sen  
Y.3]vno?X  
]<A|GY0q1  
6DD^h:*>  
lz EF^6I  
规格：像散激光光束 wt[MzpRP  
`&b8wF  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 2J^6(vk  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 41mg:xW(J  
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8eRT  
BbA>1#i5]  
"2)<'4q5)  
)?joF)  
#IA[erf:  
规格：柱形抛物面反射镜 a Umcs!@  
                         2I(0EBW  
 有抛物面曲率的圆柱镜 w#U3h]>,  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 5Y#yz>B@ ]  
 曲率半径等于焦距的两倍 .6+j&{WNo!  
bdk"7N  
]T}G-  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） '0GCaL*Sd  
mQtGE[  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ;hJTJMA6/6  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） a9mLPP  
 离轴角决定了截切区域 X{P_HCd  
FF6[qSV  
规格：参数概述（12° x 46°光束） rXuhd [!(P  
)TFaG[tj  
   4K[E3aA  
] NL-)8u  
光束整形装置的光路图 Y[i>  
+^Eruv+F  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 .slA}  
 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。 3_~V(a
 
3bu VU&ap  
反射光束整形系统的3D视图 nZ>qM]">u  
HsGXb\  
iUFS1SN \  
%N7b XKDP  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 jxL}tS{j  
 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）。 =LDzZ:' X  
TDs=VTd@Z  
详述案例 /T]2ZX>  
/qed_w.p  
模拟和结果 aB0L]i  
T=(/n=  
结果：3D系统光线扫描分析 4Pe%*WTX  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 "6 |j 0?Q  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 E?z3 D*U  
" JFx  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd No>XRG+  
)o;/*h%@
  
使用参数耦合来设置系统 I?uU}
NK  

%B}Q.'  
e) 42SL^s  
自由参数： -;20|US)u  
 反射镜1后y方向的光束半径 ^=.R#zrc  
 反射镜2后的光束半径 L3GA]TIf  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） BCYTlxC'  
 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。 x^Q:U1  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 aY}:9qBice  
F&%@p&  
t6m3lq{  
1PpZ*YK3z  
kfr' P u  
rn $a)^!  
X0Zqx1  
自由参数： B(7
oHj.i2  
 反射镜1后y方向的光束半径 n/6#rj^$  
 反射镜2后的光束半径 i'OFun+-,  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） C-E~z{  
 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。 jj_z#6{  

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