[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） aL;zN%Tw  
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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 1>OU~A"  
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0;=]MEk?  
简述案例 YKayaI\*  
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系统详情 $I#~<bW,  
 光源 32anmVnf  
- 强象散VIS激光二极管 ?aBAmyxm  
 元件 =F/R*5:T  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ;$$w`LyP  
- 具有高斯振幅调制的光阑 '|v<^EH  
 探测器 Nknd8>Hy+  
- 光线可视化（3D显示） glM42s  
- 波前差探测 r]QeP{  
- 场分布和相位计算 L.K|]]u  
- 光束参数（M2值，发散角） i88`W&tI{  
 模拟/设计 YbWz!.WPe  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 iny/K/5bf  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ~=HPqe8  
 分析和优化整形光束质量 \7xc*v [  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 :U'n0\  
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系统说明 :*|So5fs  
QL2LIs  
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模拟和设计结果 (o{x*';i4  
K~^o06 Y  
数值探测器结果 >k=@YLj  
)ytP$,r![S  
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3qNuv];2  
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总结 ]PL\;[b>  
*?Wr^T  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 xZV|QVY;  
1.模拟 z [u!C/  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 X ) =-a  
2.评估 9nlj{(  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 i \lr KA  
3.优化 @&Yl'&pn-R  
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。 %){/O}I]>  
4.分析 ?h#F& y  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Z~|%asjFE  
fG.6S"|M  
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。 D`B*+  
UA0( cK  
详述案例 * "
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duCXCX^n T  
系统参数 { M[iYFg=  
}>YEtA  
案例的内容和目标 += gU`<\  
i8R2Y9Q*O  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Y~lOkH[z  
Yc5) ^v  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ;\/RgN  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 w/(2fU(  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 iZ ;562Mo  
!g~u'r'1  
模拟任务：反射光束整形设置 &oK&vgcj  
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。 |*]<*qnZt  
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[>QzT"=  
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规格：像散激光光束 }Q,BI*}*  
3%N!omAe  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 "(\]-%:7  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 6?0QzSpfC#  

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<2I<Z'B,e  
g9=O<u#  
2>Kn'p  
?U~`'^@  
规格：柱形抛物面反射镜 ]XfROhgP=  
                         dda*gq/p  
 有抛物面曲率的圆柱镜 f+QDjJ?z  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 _uk
Bp*u  
 曲率半径等于焦距的两倍 ~llw_w  
U4._a  
anUH'mcK*  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 6bbzgULl  
BUla2p  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 RUV:  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） wF['oUwHH  
 离轴角决定了截切区域 EI&)+cC  
YJ01-  
规格：参数概述（12° x 46°光束） F4&`0y:  
gBXbB9  
   "Za
'K+4  
(n@&M!a  
光束整形装置的光路图 ?)/&tk9.n  
gBy7q09r  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 'c/Z
W  
 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。 +"[}gss!@  
Q\Nz^~dQ:Y  
反射光束整形系统的3D视图 {UOR_Vt!*  
Ky[-ZQQo=5  
Z%Yq{tAt  
:x_;-  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 d@<~u,Mt&F  
 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）。 /y5a~3
  
rqi|8gKY  
详述案例 2E=vMAS  
f`,isy[  
模拟和结果 zVtNT@1K>u  
X}j_k=,C  
结果：3D系统光线扫描分析 P&8QKX3 j^  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ?h|w7/9  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 rY(h }z  
&UoQ8&  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd K<D=QweOon  
uI_h__  
使用参数耦合来设置系统 $pYT#_P!/  
ZklZU,\!|v  
.c2Zr|X  
自由参数： ;{Su:Ixg  
 反射镜1后y方向的光束半径 UhF+},gU  
 反射镜2后的光束半径 p?4h2`P  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 1 c4I`#_v  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 P{h$> 6c  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 $_0~Jzt,  
$_&g
T.>  
HPeN0=7>  
]tDuCZA  
*lws7R  
V|zatMHs  
5oR/Q|^  
自由参数： #~>ykuq  
 反射镜1后y方向的光束半径 r4FGz!U  
 反射镜2后的光束半径 H+2m  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 58.b@@T  
 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。 XCU>b[Cj,  

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