[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） g %mCgP  
04-_ K  
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 G<e+sDQ2  
BDI@h%tJb:  
uC;_?Bve  
BQ0?B*yqd  
简述案例 IFTNr2I  
rS_G;}Zr  
系统详情 3W7^,
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 光源 $_"u2"p  
- 强象散VIS激光二极管 U`qkeNd  
 元件 qR'FbI  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 6^gp /{  
- 具有高斯振幅调制的光阑 M!J7Vj?Ps  
 探测器 aDdGhB  
- 光线可视化（3D显示） rJ Jx8)M  
- 波前差探测 vW=-RTRH  
- 场分布和相位计算 nZbI}kcm  
- 光束参数（M2值，发散角）
8TFQ%jv  
 模拟/设计 euB1}M  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 BuV71/Vb{Q  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： J _
O5^=BP  
 分析和优化整形光束质量 <2U@O` gC  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 hN2A%ds*(j  
}n==^2  
系统说明 %Xd*2q4*  
VO:4wC"7  
mLuNl^)3  
模拟和设计结果 J#..xJ?XRD  
2|>\A.I|=  
数值探测器结果 !"F;wg$  
lAU99(GXV  
_iJ~O1qx,w  
<IZt]P  
(zo7h  
总结 r
Rq60A
  
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u(51wU8  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 !1)aie+p6  
1.模拟 Q~(Gll;  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 g0grfGo2p  
2.评估 bp?5GU&Uy  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 UTkPA2x  
3.优化 XZIapT  
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。 a!$kKOK  
4.分析 N[/<xW~x?4  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 }YDi/b7  
>s^$-  
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。 ?Zb+xNKJ(  
L0wT:x*  
详述案例 4`,(*igEv  
bCw{9El!K4  
系统参数 j*DPW)RkKX  
BmX'%5ho  
案例的内容和目标 ?),b902C  
OMLU ;,4  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 8TP$?8l  
Yj
&Sb  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 [Fr](&Tx  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 |owr?tC  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Ooz,?wU6  
E'LI0fr  
模拟任务：反射光束整形设置 Q>{$Aqc,e  
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。 b&rBWp0#  
stRM*.  
 ~71U s  
P=n_wE  
[inlxJD  
4zMvHe  
规格：像散激光光束 m# {'9 |  
g"P%sA/E+  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 M|DMoi8x  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Sb`[+i'`  
s/"bH3Ob9v  
+_]Ui| l  
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) ;mk  
/z-rBfdy^  
规格：柱形抛物面反射镜 j[r}!;O  
                         d1D f`  
 有抛物面曲率的圆柱镜 9mi@PW}1  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 GeR#B;{  
 曲率半径等于焦距的两倍 c]9gf\WW  
N1'`^a
y$  
,t`V^(PEq  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） J>_mDcPo  
pQa51nc  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 MLdwf}[  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） =z# tr
Q{  
 离轴角决定了截切区域 9kD#'BxC  
oXG_6E!^  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Usf@kVQ  
doanTF4Da  
   1ubu~6  
E22o-nI?1  
光束整形装置的光路图 |Rfj 0+  
WESD^FK  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 /]U$OP*0  
 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。 5sY
$  
eHgr"f*7   
反射光束整形系统的3D视图 ?IGp?R^j"  
ud/!@WG  
Lvf<g}?4  
>6C\T@{lJ  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 HkD.W6A3  
 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）。 e4YfJd  
mV^w|x  
详述案例 7\UHADr  
Km5_P##  
模拟和结果 Exwd,2>  
/4r2B.91O  
结果：3D系统光线扫描分析 #ZZe*B!s_  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 )la3GT*1mS  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 \'y]mB~k  
!RKuEg4hQ  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd H1-DK+Q:  
#*A&jo'E  
使用参数耦合来设置系统 WM+8<|)n  
M ygCg(h  
1|sem(t  
自由参数： )?
72 +X  
 反射镜1后y方向的光束半径 ci;2XLAM  
 反射镜2后的光束半径 :a*>PMTn  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） J`5VE$2M  
 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。 *8)?ZZMM  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ?i<l7
 
oRbWqN`F.  
nFni1cCD  
8
O^x~[sQ  
B
e{@ L  
?c8~VQaQ  
|lLe^FM  
自由参数： j}Tv/O,f  
 反射镜1后y方向的光束半径  m}yu4  
 反射镜2后的光束半径 va@;V+cD  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） l4RqQ+[KA;  
 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。 x;
[)#>.'  

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