[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） L'Zud,JKg  
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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 p#d UL9  
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[N.mB  
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简述案例 6~ `bAe`}  
5XI*I(.%/  
系统详情 @E2nF|N  
 光源 %b;+/s2W  
- 强象散VIS激光二极管 =fG8YZ(  
 元件 <h=M Rw,l  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 63S1ed[  
- 具有高斯振幅调制的光阑 :$aW@?zAY  
 探测器 L@r.R_*H?s  
- 光线可视化（3D显示） @3c#\jx  
- 波前差探测 b]BA,D4  
- 场分布和相位计算 Mq
p68%  
- 光束参数（M2值，发散角） >` QX xTn  
 模拟/设计 !d.>r 7w  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ]4mj 1g&C  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： G3+a+=
e  
 分析和优化整形光束质量 ;|QR-m2/  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 \STvBI?  
p0y?GNQ  
系统说明 K)&XQ`&  
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[E (M(w':  
模拟和设计结果 X#,[2&17Fh  
\C#b@xLnX  
数值探测器结果 dY@Tt&k8E  
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D{c>i`\G  
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Y0O<]2yVx  
总结 zl 0^EltiU  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 "Vp:z V<S  
1.模拟 ]#q7}Sd  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 6XL9 qb~X  
2.评估 _8pkejg  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 TL{pc=eBo  
3.优化 lkWeQ)V  
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。 7TPLVa=hO  
4.分析 *2 $m>N  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 iH}rI'U.  
ZX6=D>)u  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 q\y#  
T>Rf?%o  
详述案例 1qKxg  
sFM>gG  
系统参数 S%s|P=u  
'A(-MTd%  
案例的内容和目标 m\Fb ,  
Ldj^O9p(  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 &R FM d=  
us,,W(q  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 pF*~)e  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 hPi :31-0  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 i =fOdp  
hOLy*%  
模拟任务：反射光束整形设置 l)PFzIz=V  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 h:Mn$VR,  
($ B]9*  
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规格：像散激光光束 C`~4q<W'  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 A"<)(M+kG  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 dYew7  
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])ALAAIc-  
-k[tFBlw  
J%-lw{FC  
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规格：柱形抛物面反射镜 k5%0wHpk=  
                         g*r{!:,t  
 有抛物面曲率的圆柱镜 8&A|)ur4  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 G5nj,$F+  
 曲率半径等于焦距的两倍 >5~Zr$  
V=zM5MH2  
CWe>jlUQ  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） v!{'23`87  
Vq)gpR  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 T.
w}6?2  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 7k#${,k  
 离轴角决定了截切区域 fF9oYOh|  
;]oXEq`  
规格：参数概述（12° x 46°光束） rb}wv16?  
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   Xm^h5jAr  
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光束整形装置的光路图 !Nxn[^[?.  
E_![`9i  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 K'{W9~9Lq  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 pW3)Y5/D  
sRe#{EuJ  
反射光束整形系统的3D视图 Q1ABnacR  
F<ocY0=9p  
.iP G/e  
WP%{{zR$  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ),y!<\oQ  
 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）。 5Du>-.r  
y5AXL5  
详述案例 ++Ys9Y)*,  
rPo\Dz  
模拟和结果 x(3 I?#kE  
1y)$[e   
结果：3D系统光线扫描分析 {Z?$Co^R  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 gM
;)  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 m
sqxPC^I  
;oY(I7  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Z*)y.i`  
74}eF)(me  
使用参数耦合来设置系统 we H@S  
94'k7_q  
7S dV%"  
自由参数： kh>SrW]B%  
 反射镜1后y方向的光束半径 1 ~B<  
 反射镜2后的光束半径 kuTq8p2E  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） vU8FHVytV  
 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。 Q0L@.`~  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 _/N'I7g  
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自由参数： 9Ew:.&d  
 反射镜1后y方向的光束半径 %eutfM-?6  
 反射镜2后的光束半径 kY'<u  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 6HEqm>Yau  
 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。 i!1ho T$  

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