[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） \NPmym_6J  
"&Y`+0S8  
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 5IE#\FITO|  
R!}H;[c  
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EJMM9(DQ7  
简述案例 <M+|rD]oc  
u_oaebOrpP  
系统详情 ~%&LTX0s|  
 光源 ,E S0NA  
- 强象散VIS激光二极管 -t!~%_WCv  
 元件 <:+x+4ru  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） *4\:8  
- 具有高斯振幅调制的光阑 s6 uG`F"  
 探测器 OP[@k  
- 光线可视化（3D显示） +r2+X:#~T  
- 波前差探测 f6hnTbJ  
- 场分布和相位计算 |d{PA.@33  
- 光束参数（M2值，发散角） (ZUHvvL  
 模拟/设计 lXW%FH6c+  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 gb[5&>(#  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 6m}Ev95  
 分析和优化整形光束质量 {$0mwAOH "  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 <cps2*'  
, qMzWa  
系统说明 n<LEler#M  
}Y12  
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模拟和设计结果 ,LHn90S  
;17E(tl  
数值探测器结果 {'7B6  
kMIcK4.MH  
W!Gq.M   
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9}rS(/@ }  
总结 X-b
cQ@Oj  
YL!P0o13r  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 (
nQ^  
1.模拟 xG~P+n7t5$  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 l!D}3jD  
2.评估 5'OrHk;u  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 bV^rsJm  
3.优化 Z@4Arfl  
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。 Vr3Zu{&2  
4.分析 p*XANGA  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 (p"%O  
ROH|PKb7  
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。 'TTLo|@"-  
m+=] m_  
详述案例 ^um<bWNc  
ik)|{%!K]H  
系统参数 sA+ }TNhq  
R)c?`:iUB  
案例的内容和目标 Amtq"<h9a  
M H|Og84  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 0_jf/an,%  
1I%w?^sm_  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 /J]5H  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 /!0=
{G  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 on4HKeO  
|Tv#4st  
模拟任务：反射光束整形设置 ld[I}88$  
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。 xVw9v6@`h  
lov!o:dJ  
#$.;'#u'so  
Kew@&j~  
" s,1%Ltt  
?e%ZOI  
规格：像散激光光束 oh4E7yN  
 {y)=eX9  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ]}V<*f  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Ugr!"Q#M  
B`EJb71^Xy  
d9k0F OR1  
R|'ybW'Y  
lqy Qf$t  
N"Z{5A  
规格：柱形抛物面反射镜 hqD*z6aH  
                         P?%s #I:  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ez7A4>
/  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 M$wC=b  
 曲率半径等于焦距的两倍 1s\Wtw:  
[|v][Hwv  
(|2t#'m  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） kj Jn2c:y  
QL(n} {.%  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 pd?Mf=>#  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） gM&{=WDG6  
 离轴角决定了截切区域 Usvl}{L[  
:'Vf g[Uq  
规格：参数概述（12° x 46°光束） td$E/h=3  
<|HV. O/!  
   7P} W *  
'B|JAi?  
光束整形装置的光路图 ]U+LJOb  
_O?`@g?i  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 *tA1az-jO  
 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。 *
;W+>W  
Zpt\p7WQ  
反射光束整形系统的3D视图 +w`2kv  

~g91Pr   
XPc^Tq  
i$Ul(?  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 g>%o #P7  
 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）。 x>K Or,f  
gb1V~  
详述案例 }CSDV9).S  
&C_j\7Dq  
模拟和结果 3Tcms/n  
j^*dmX  
结果：3D系统光线扫描分析 g&L!1<, p  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 +
Ze}
B*0  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。  }FROB/  
8S TvCH"Z_  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd #\{l"-  
E:68?IJ  
使用参数耦合来设置系统 [jQp
~&
nY  
|"}FXaO  
zpn9,,~u  
自由参数： 9cbd~mM{  
 反射镜1后y方向的光束半径 jVe1b1rt~3  
 反射镜2后的光束半径 LBeF&sb6  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） |d2SIyUc  
 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。 P}}* Q7P  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 (XTG8W sN  
>Er|Jxy  
;?Tbnn Wn  
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s[>,X#7 y  
6yG^p]zZ  
自由参数： ktXM
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 反射镜1后y方向的光束半径 +HpA:]#Y  
 反射镜2后的光束半径 {lzWrUGO  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ^oz3F]4,g  
 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。 QE+g j8  

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