[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） @k~'b  
Y|$3%t  
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 oRmz'F  
|t](4  
>S/m(98  
^UTQcm  
简述案例 gbF^m`A>%+  
P(B:tg  
系统详情 GR6BpV7  
 光源 }&|S8: 
 
- 强象散VIS激光二极管 zq\YZ:JC  
 元件 V}de|=  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） <Sw>5M!j  
- 具有高斯振幅调制的光阑 5`];[M9  
 探测器 2 VgFP3  
- 光线可视化（3D显示） %C}TdG(C  
- 波前差探测 |cKo#nfzZ  
- 场分布和相位计算 Y*oT(  
- 光束参数（M2值，发散角） s'/b&Idf8  
 模拟/设计 (vL-Z[M!  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 wCT. (d_  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： aH@GhI
^@  
 分析和优化整形光束质量 X'BFR]cm  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 FwD"Pc2  
'L$%)`;e  
系统说明 ks{y=@<,  
!=sM `(=~  
)8ub1,C  
模拟和设计结果 ^eu={0k  
]r6S|;:  
数值探测器结果 {{'GR"D  
++b1VBP  
!cblmF;0  
|"7F`M96I  
|/Q7 o1i  
总结 0xv@l^B  
7;]n+QRfm  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
P[E:=p  
1.模拟 J-Xw}|>@  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 $_bhZnYp7  
2.评估 Na6z1&wS  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 j^ y9+W_b  
3.优化 "DWw]\xO](  
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。 R1CoS6  
4.分析 1^F !X=  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 8v eG^o  
ZjCT * qx  
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。 Z %?: CA  

mPhrMcL  
详述案例 a!OS2Tz:  
`TugtzRU  
系统参数 {\HEUIa]w  
2>bTcud>  
案例的内容和目标 fgzkc"ReK  
.\/jy]Y  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 6.uyY@Yx  
P~"e=NL5  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 jY: )W*TXt  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 6R.%I{x'  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ]f%yeD  
|:yWDZg[  
模拟任务：反射光束整形设置 cM'\u~m{  
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#h}g>l  
zk#NM"C+  
uv&??F]/  
HNFG:t9  
Z>9uVBE02  
QJeL&mf  
规格：像散激光光束 olHT* mr  
C2l=7+X#W  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 HUP~  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 yJyovfJz.  
J
f#Ika&px  
he/WqCZg  
D9hV`fA  
T/m4jf2  
*wvd[q h  
规格：柱形抛物面反射镜 ]2Vu+AP  
                         pJnT \~o  
 有抛物面曲率的圆柱镜 [i"6\p&  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 %3Ba9Nmid  
 曲率半径等于焦距的两倍 @ )bCh(u  
n5Coxvy1  
t>~a/K"  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 5mtsN#  
:NHP,"  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 2rzOh},RS  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ?.A~O-w  
 离轴角决定了截切区域 "7G>  
-VC kk  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ?h$ =]  
[Dzd39aKr  
   PUU "k:{  
Ht{Q=w/9  
光束整形装置的光路图 B4l*]K%  
%>)HAx `  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 aa-{,X"MF  
 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。 >e'Hz(~'/  
=yR$^VSY  
反射光束整形系统的3D视图 3dl#:Si  
t)p. $  
oJ:\8>)9  
qcmf*Yl:v  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 x>ZnQ6x~m]  
 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）。 hOOkf mOM  
j\LJ{?;jC  
详述案例 *wfb~&:}  
/QgU!:e  
模拟和结果 ;2&ym
)`  
C6PlO  
结果：3D系统光线扫描分析 7NFRCCXHQ  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 'joc8o sS  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 #M)SAe2  
)j_Y9`R  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ;ndwVZ~,  
q{c/TRp7  
使用参数耦合来设置系统 0#/NZ
O  
?=},%^  
gP13n!7  
自由参数： qr<+@Q  
 反射镜1后y方向的光束半径 aAi"  
 反射镜2后的光束半径
2[V9`r8*  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） dlf nh
f  
 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。 pm4'2B|)g  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ^*$lCUv8p  
L>ruNw'-K  
-50Nd=1  
)q8!:Z  
5bZjW~d  
yGs:3KI  
{0~xv@ U  
自由参数： Cqra\  
 反射镜1后y方向的光束半径 \'>8 (i~  
 反射镜2后的光束半径 (c\i.z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） wBJP8wES=  
 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。 h!!7LPxt  

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