[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Ae>+Fcv  
r2RJb6  
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 Lf9hOMHx  
IBa0O|*6  
P]Fb0X  
|Hf|N$  
简述案例 :!aLa}`@  
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系统详情 YiZk|K_  
 光源 kY]"3a  
- 强象散VIS激光二极管 Y<T0yl?  
 元件 ._rPM>B?  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） u9"kF  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ]+I9{%zB%8  
 探测器 p"0#G&-  
- 光线可视化（3D显示） |=q~X}DA  
- 波前差探测 Jqxd92 bI  
- 场分布和相位计算 DtANb^  
- 光束参数（M2值，发散角） Q:P)g#suc  
 模拟/设计 `3\aX|4@  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 NJBSVCb  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： lj<Sa  
 分析和优化整形光束质量 [<XYU,{R  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ]aPf-O*  
0qN`-0Yk  
系统说明 O\<zQ2m  
#zsaQg, B  
FAM{p=t]HT  
模拟和设计结果 cW*v))@2  
V?EX`2S  
数值探测器结果 aU6l>G`w  
gAqK/9;  
O:0{vu9AQ  
iy~h|YK;  
PMsb"=Ds  
总结 kP`#zwp'Ci  
*EuX7LEu_  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 GFFwk4n1  
1.模拟 }#s{."  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 6w<rSUd'  
2.评估 xb\EJ1M>  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 [63\2{_^v  
3.优化 Q"I(3 tp9[  
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。 336ETrG^0  
4.分析 =][ )|n  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 KJ+6Y9b1  
RG'iWA,9m`  
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。 [!)
HWgx  
L-(bw3Yr>  
详述案例 xN*k&!1&  
!yv>e7g^  
系统参数 XR..DVab  
(xG%H:6,  
案例的内容和目标 P^OmJ;""D  
WK$\#>T  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 +c%jOl  
+6uf6&.@~  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 (GF}c\=T7  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 {}s/p9F4  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 AE:(:U\  
Ue \A ,  
模拟任务：反射光束整形设置 <eXGtD  
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。 dU3A:uS^  
ymm]+v5S.]  
jSpj6:@B  
y#a,d||N1  
Md4Q.8  
%%K3J<5  
规格：像散激光光束 zg ,=A?  
*IOrv)
 
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 *+*W# de.  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 [2,D]e  
@RPQ1da  
g?80>-!bF  
6?u`u t  
I3 "6"  
?wHhBh-Q  
规格：柱形抛物面反射镜 l :{q I#Q  
                         Jk%5Fw0  
 有抛物面曲率的圆柱镜 CzG[S\{+  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 !-)!UQ~|8  
 曲率半径等于焦距的两倍 $9?:P}$v  
MH#Tp#RG  
:h(RS;  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） vu)EB!%[  
F'|K>!H  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ho$}#o  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 9C)VW  
 离轴角决定了截切区域 J&j5@  
c1E{J<pZ  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Q~(Qh_Ff  
S"*k
#ao  
   "*HM8\  
$e+4Kt ,  
光束整形装置的光路图 ^oav-R&  
p0W<K  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 eGT&&Y  
 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。 6:wk=#w  
Je|:\Qk  
反射光束整形系统的3D视图 r^6@Zwox]  
3ibQbk  
E G+/2o+W  
G%k&|  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 [;Ih I  
 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）。 5/Qu5/  
K6-)l isf  
详述案例 tf6-DmMH  
\)5mO 8w  
模拟和结果 C)c*s C5N  
7vXP|8j  
结果：3D系统光线扫描分析 J-/w{T8:  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 C$0u-Nx8  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 H ~3.F  
cWo>DuW&  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd qqo#H O  
mxZ+r#|di  
使用参数耦合来设置系统 z2{y<a9;?  
>d`GNE  
D} B?~Lls  
自由参数： QGI@5  
 反射镜1后y方向的光束半径 Y!45Kio  
 反射镜2后的光束半径 EVLL,x.~:z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） TrzAgNt  
 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。 fZpi+I  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 g%T
okl  
\]4EAKJE  
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:3b  
9QX!HQ|5y8  
q6rkp f,Tl  
9[JUJ,#X'0  
=r/8~~=  
自由参数： |hj!NhBe  
 反射镜1后y方向的光束半径 iS)-25M'  
 反射镜2后的光束半径 4Cu\
|"5)  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 'm`
}XGUBS  
 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。 iJE:>qOTD5  

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