[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0）  \Z\IK  
~Q_)>|R2  
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 &N/|(<CB  
)4!CR/ao  
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+ 9\:$wMN  
简述案例 NoJnchiU  
+H[}T ]  
系统详情 Ok}{jwJ%W;  
 光源 >}<29Ii  
- 强象散VIS激光二极管 I 9{40_  
 元件 n&0mz1rw  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 3@PUg(M  
- 具有高斯振幅调制的光阑 3R<ME c  
 探测器 jU]]:S4xD/  
- 光线可视化（3D显示） u#41osUVW>  
- 波前差探测 DnNt@e2|  
- 场分布和相位计算 [!J @a  
- 光束参数（M2值，发散角） ldAov\X  
 模拟/设计 `7QvwXsH]  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 }[>RxHd  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： $f<eq7rRe  
 分析和优化整形光束质量 "ibK1}-  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 )
|U_Z"0H^  
Q^a&qYK  
系统说明 5T$
}Oy1  
LN@E\wRw{r  


C<[d  
模拟和设计结果 )myf)"l5  
U8-Q'1IT&  
数值探测器结果 qhV,u;\.  
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h^o+E2<]  
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!bfh`  
总结
qpb/g6g  
vnz[w=U  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Z"6 2#VM  
1.模拟 m0=cMVCA!  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 5z1\#" B[  
2.评估 q%OcLZ<,  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 &_"ORqn&  
3.优化 \ V[;t-  
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。 x`]Ofr'  
4.分析 zb"rMzCH  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 %==G+S{  
y]yine  
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。 Wc~3^;
U  
44\!PYf7  
详述案例 Sp 7u_Pq{  
M:R8<.{  
系统参数 O!:QJ ^8d  
7n\ThfH{  
案例的内容和目标 ~
'NX~<m  
;$vLq&(}  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 {I4%  
c
wk+#u
r  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 MVeFe\r  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Xl#Dw bx  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 M0RRmW@f.a  
]kRI}
Om2  
模拟任务：反射光束整形设置 MMMqG`Px  
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。 bAdiA2VF'  
fZ[kh{|  
Vd,' s  
py]KTRzy  
gh TcB  
[-4KY4R  
规格：像散激光光束 DH:J  
dw~[9oh  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ypH8QfxLTr  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 (VR"Mi4  
|)9thIQF  
q^5yk=2fq  
G@9u:\[l  
kB8 Mi
 
@!e~G'j%VD  
规格：柱形抛物面反射镜 os[ZIHph  
                         E(_KN[}S  
 有抛物面曲率的圆柱镜 #>=8w9]  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 4AQ[igTDP  
 曲率半径等于焦距的两倍 G%S6$@:  
>W r$Y{  
}<=3W5+  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型）  @@Q6TB  
wtSvJI~o)  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 %4,xx'`  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） U2bzUxK  
 离轴角决定了截切区域 f27)v(EJ  
P'sfi>A  
规格：参数概述（12° x 46°光束） TtPr)F|  
I FsE!oDs4  
   Y.>kO  
?mMW*ico  
光束整形装置的光路图 J_PH7Z*=,  
%%&e"&7HE  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 p;0 PxL=  
 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。 +oZH?N4yaM  
jJia.#.Ze  
反射光束整形系统的3D视图 ?KB@Zm+#~  
it)ZP H  
.#0H{m
k  
_8^0!,j  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 +%XnMl  
 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）。
K\(6rS}N  
:m Kxa  
详述案例 Q.A \U>AgV  
;'}'5nO=$  
模拟和结果 m;o4Fu  
Iyyo3awc  
结果：3D系统光线扫描分析 @r<b:?u  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 $3k "WlRG  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 :3^dF}>  
d;=u  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd r+S;B[Vd  
9Kbw GmSU  
使用参数耦合来设置系统 w{`Acu  
a8Uk[^5  
z]=8eV\  
自由参数： .x-J44i@/  
 反射镜1后y方向的光束半径 _R^y\1Qu  
 反射镜2后的光束半径 ]JdJe6`Mc  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 'J
ydu   
 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。 vk'rA{x  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 L^FcS\r;  
 ?Vc0)  
^=+e?F`:
{  
g1{/ 5{XI  
"|t!7hC  
GoIQ>n
 
[b/o$zR  
自由参数： *5D3vB*S  
 反射镜1后y方向的光束半径 xS8,W  
 反射镜2后的光束半径 n@ [  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ar$*a>'?  
 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。 TSjIz5  

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