[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） #\3X;{  
RJD(c#r$  
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 05YsLNh  
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9H cxL  
XK@Ct eP"  
简述案例 G=KXA'R)1.  
42PA?^xPw  
系统详情 }I~)o!N%7  
 光源 >\s+A2P  
- 强象散VIS激光二极管 *HQ>tvUh  
 元件 D+4$l+\u  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） vyruUYFWe  
- 具有高斯振幅调制的光阑 7hKfxw-X@  
 探测器 #8B4*gAM  
- 光线可视化（3D显示） f"G-',O<  
- 波前差探测 `t]8 [P5  
- 场分布和相位计算 p3cb_  
- 光束参数（M2值，发散角） poS=8mN8;  
 模拟/设计 3s,a%GOk  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 j=PM]  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： .oe\wJS6  
 分析和优化整形光束质量 <s (o?U  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 C ?aa)H  
/}3I:aJwb  
系统说明 cx*$GaMk  
k6|/ik9C  
AXPdgo6  
模拟和设计结果 UH7FIM7kX  
Xcci)",!  
数值探测器结果 a)M3t  
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dPF*G$  
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f.ws\^v%  
总结 Ev1gzHd!i  
`Wp& 'X  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 8AmB0W>e  
1.模拟 d'e\
tO  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 :}ZY*ind  
2.评估 d@+u&xrd  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 lN[#+n  
3.优化 %ERR^  
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。 z_nY>_L83*  
4.分析 _5v]69C#  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 vH>s2\V"  
r<_qU3Eaj  
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。 vk|xYDD  
m~8=?R+m  
详述案例 7Q #A  
a} :2lL%  
系统参数 FLaj|Z~#)  
%[k"A  
案例的内容和目标 23P7%\  
uB+:sX-L  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 LTnbBh*mc  
)W!\D/C+  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Ft
ybF  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 [yDOvQ[  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 88A,ll%  
[g$
IN/o%  
模拟任务：反射光束整形设置 ;Bne=vjQp  
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。 o:lMRP~  
2mfG:^^c  
He}"e&K  
v=x)]<E"_  
muIJeQ.C  
LCok4N$o  
规格：像散激光光束 71,GrUV:  
OA&r8WK3  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 }}4uLGu)  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 rh6 e  
4+F@BxpB  
C@9K`N[*  
!>6`+$=U  
(%*~5%l\  
O]Q8&(  
规格：柱形抛物面反射镜 fq !CB]C  
                         Bh()?{q  
 有抛物面曲率的圆柱镜 I\('b9"*  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 |uM(A~?  
 曲率半径等于焦距的两倍 Cuo"6, M  
ho}G]y  
fTd":F  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ])vqXjN6"  
Kj#h9e  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Eg$Er*)h8  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） /D;cm  
 离轴角决定了截切区域 iy|xF~  
0MN)Z(Sa  
规格：参数概述（12° x 46°光束） {&pBy  
L:Me  
   WWv.kglz  
__)"-\w-_(  
光束整形装置的光路图 rz5@E  
A2I\T,Z  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 z"V`8D  
 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。 >UV?nXP}  
E=qfI>2U&  
反射光束整形系统的3D视图 2o~UA\:+=  
$%5vJiuk  
)9kp[hY  
9oVprd>%@  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 K(_8oB784  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 L%/atl!  
,Un
eS  
详述案例 /@6T~XY M  
CZ,2Rq  
模拟和结果 ^fti<Lw5  
c1g'l.XL 3  
结果：3D系统光线扫描分析 p?x]|`M  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 k<%y+v  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 (o1o);AO  
Gvc/o$_  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd lt#3&@<v  
/.:&9 c  
使用参数耦合来设置系统 I<hMS6$<LE  
_sF Ad`  
T$tO[QR/  
自由参数： !FeNx*31i  
 反射镜1后y方向的光束半径 b&.3uls6  
 反射镜2后的光束半径 lF)k4 +M  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &a";jO GB  
 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。 ^\3z$ntF  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 O @{<?[  
.a}!!\@  
6o]>lQ}  
Fj1'z5$  
N0UZ%,h\  
1yjP`N  
1K[y)q  
自由参数： S5wkBdr{  
 反射镜1后y方向的光束半径 =[`gfw  
 反射镜2后的光束半径 
nLnzl  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ShMP_?]P  
 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。 l"9$lF}
 

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