[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ' cR||VX  
by (xv0v;  
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 9{]U6A*K0w  
Q,S~+bD(z  
3dTz$s/[  
Ko|nF-r_  
简述案例 Qo+I98LX[  
~7IXJeon  
系统详情 tN&4t xB  
 光源 w9Bbvr6  
- 强象散VIS激光二极管 g4EC[>5!r  
 元件 #?DwOUw  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 6 GqR]KD  
- 具有高斯振幅调制的光阑 B>hf|.GI  
 探测器 B+
:/!_  
- 光线可视化（3D显示） p#go<Y#  
- 波前差探测 4i|yEf  
- 场分布和相位计算 8lk@ev=O&  
- 光束参数（M2值，发散角） e:D8.h+&}  
 模拟/设计 |WwC@3)  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ~-ZquJ-  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 0A9llE  
 分析和优化整形光束质量 R~ n[g  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 '_oWpzpe  
f9ux+XQk9  
系统说明 "NWILZwEV  
EIQ`?8KSR  
&y_Ya%Z3*e  
模拟和设计结果 tqbYrF)  
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L(|?|i8  
数值探测器结果 p?rh+0wgX  
D y+)s-8  
$r+_Y/  
W cOyOv  
2[} O:  
总结 uIh68UM  
,Y9bXC8+dU  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。  qHVZsZ  
1.模拟 e7tp4M9!%  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 pY.R?\  
2.评估 SzXR],dA  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 dmA#v:$1  
3.优化 9B3+$uP  
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。 WAq!_xE  
4.分析 }Um,wY[tK  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 4,EX2  
=)b!M^=X-a  
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。 !U::kr=t  
'_ZiZ4O  
详述案例 +%Z#!1u  
NW]zMU{c  
系统参数 UA4="/  
hufpky[&8  
案例的内容和目标 l(A)Gd5>  
KpX1GrIn3  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 O,.c gX   
g79zzi-  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 l6_dVK;s  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 x&p.-Fi  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Fv_B(a  
R1C}S  
模拟任务：反射光束整形设置 {<cL@W  
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。 QJ\+u  
H~$*R7~  
1VKu3  
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8&Md=ZvK`  
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`r![QpYf  
规格：像散激光光束 '2z1$zst,#  
JIc(hRf9>  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 t7-6A  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 G!)Q"+  
0?o<cC1Z  
9 1.gE*D  
#_SsSD=.Sy  
?ESsma6  
b^:frjaE3  
规格：柱形抛物面反射镜 CL3b+r  
                         C;3  
 有抛物面曲率的圆柱镜 3ncN)E/@  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 XjXz#0nR  
 曲率半径等于焦距的两倍 7!F -.kG  
D wfw|h  
#=V\WQb  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） (nu;o!mo9  
D_q"|D$SB  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 e_YTh^wU  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） _]v@Dq VP  
 离轴角决定了截切区域 Hp>_:2O8s  
%
(1Jt"9|  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 6]r#6c%  
kGmz1S}2
 
   _vJ(F  
D"msD"  
光束整形装置的光路图 d`UK mj  
:85QwN]\  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 "+M0lGTB  
 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。 B[IWgvB(e  
k:F{U^!p|  
反射光束整形系统的3D视图 a>Wr2gPko  
J#gG*(  
UHgW-N"  
x1h&`QUP  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ]D&U}n  
 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）。 &+0?Xip{Z  
|>RNIJ]  
详述案例 4,08`5{  
1N[9\Yi  
模拟和结果 }_BNi;H  
u9m ~1\R*  
结果：3D系统光线扫描分析 O!il
TMr  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 h1H$3TpP  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Jj/}GVNc7  
Z,tHyyF?j  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd j#Qnu0D  
;|`<B7xf  
使用参数耦合来设置系统 ~s yWORiXm  
S5kD|kJ  
S17;;w0  
自由参数： ~Ajst!Y7=  
 反射镜1后y方向的光束半径 Zoy)2E{  
 反射镜2后的光束半径 +z[+kir  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） cm0$v8  
 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。 W] WH4.y  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 9 p,O>I  
AB{zkEuK  
zwU1(?]I{  
 Xr:s-
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xs&xcRR"  
dBwoAq`'  
uq/Fapl  
自由参数： :`4F0
 
 反射镜1后y方向的光束半径 ~MP |L?my  
 反射镜2后的光束半径 Dlpmm2  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） yh/JHo;  
 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。 ^ir)z@P?V  

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