[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） WW3  B  
bpMl =_  
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 6z1\a  
C|$L6n>DR6  
\[T{M!s  
sJ7sjrEp1  
简述案例 WFj*nS^~l  
M@~o6^  
系统详情 Bj&_IDs4  
 光源 "!a`ygqpT  
- 强象散VIS激光二极管 A|C_np^z2  
 元件 \[k%)_  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） K6(.KEW  
- 具有高斯振幅调制的光阑 hBoP=X.~  
 探测器 ,|iy1yg(  
- 光线可视化（3D显示） /u?9S/  
- 波前差探测 WQ.i$ID/  
- 场分布和相位计算 ^
vn\4  
- 光束参数（M2值，发散角） ?C~X@sq  
 模拟/设计 n
Fj-<!  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 mo*'"/  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： fPrb%  
 分析和优化整形光束质量 /B=l,:TnJ  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 qM*S*,s  
Q^|6J#o[9  
系统说明 hU)'OKe  
a6qwL4  
&_YtY47  
模拟和设计结果 PnJ*Zea  
HNFhH0+^  
数值探测器结果 W'V@  
1wb
Tqc  
E+Im~=m$  
K@*rVor{  
XW^8A77H  
总结 S{ey@X(  
`>\4"`I  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 %awVVt{aG  
1.模拟 363cuRP  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 6I5o2i  
2.评估 _l<|1nH  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 .P8-~?&M  
3.优化 9='=-;@/5  
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。 ?-d Ain1w  
4.分析 K Ka c6Zj  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 |&Au63  
u2\+?`Ox  
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。 xHm/^C&px  
5pB^Y MP  
详述案例 ]u;GNz}?  
w/O<.8+  
系统参数 m,=)qex  
@c0n2 Xcr  
案例的内容和目标 D7M0NEY  
,;7`{Nab  
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(xqvK~p  
 YN4"O>  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 aN:HG)$@  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 G&.d)NfE  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 g>UB

ZA4  
xcw%RUC-  
模拟任务：反射光束整形设置 ZU)BJ!L,s  
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。 >6XDX=JVI  
FT<H]Nf  
W0C{~|e  
k?o^5@b/  
B'<!k7Ewy  
+O
&RBEa[  
规格：像散激光光束 @X K
>  
c]e`m6  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 r>E\Cco  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 #NWZk.S  
*Ao2j;  
=d}gv6v2S  
T!Xm")d  
.V8/ELr]  
p(~Y" H  
规格：柱形抛物面反射镜 <%M\7NDWDA  
                         #-}kG"  
 有抛物面曲率的圆柱镜 w'!ECm>*`  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 u82h6s<'W  
 曲率半径等于焦距的两倍 f3/SO+Me}  
-,FK{[h]ka  
79

TPg  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） N
9c8c  
1P+Mv^%I  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 RP,A!pa@  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） D8)O4bh  
 离轴角决定了截切区域 :0WkxEY9  
\s.1R/TyD  
规格：参数概述（12° x 46°光束） !'Pk jP  
}A^1q5  
   rn5"o8|  
#.<*; rB  
光束整形装置的光路图 yT[Lzv#  
aUKh})B  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 \R6;Fef  
 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。 _Wm(/ +G_|  
p.@0=)  
反射光束整形系统的3D视图 n33JTqX  
8FB\0LA!g  
kyy0&L  
>Y,/dyT Zm  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 _L?v6MTj  
 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）。 C<r(-qO{5  
`%FIgE^  
详述案例 xIS\4]F?r  
fn1 ?Qp|  
模拟和结果 4C l,Iw/;  
=#OHxM  
结果：3D系统光线扫描分析 \Ku9"x  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 A Oby*c  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ybD{4&ZE  
W2}%zux  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd jf$JaY  
P3+)pOE-SI  
使用参数耦合来设置系统 <{$ev&bQ  
)p^m}N 6M]  
e*Uz#w:  
自由参数： cxtLy&C  
 反射镜1后y方向的光束半径 fl} rz  
 反射镜2后的光束半径 u3Zzu\{  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） g0^~J2sDd  
 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。 *\=2KIF'  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 wm); aWP  
u~'m7  
D< nlb-  
j#*asGdp#J  
JIyBhFI  
qWRNHUd  
hKk\Y{wv'  
自由参数： 1_Dn?G^H  
 反射镜1后y方向的光束半径 B6tcKh9d,  
 反射镜2后的光束半径 v\vE^|-\/  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） [47K7~9p  
 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。 Nb^
zkg  

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