[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 9ULQrq$?  
:J@gmY:C  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 bl;1i@Z*M  
I-*S&SiXjI  
&)ChQZA  
hd<c&7|G'  
简述案例 Qbn"=n2  
CYP q#rd  
系统详情 dn
+KH+v  
 光源 \'D0'\:vz  
- 强象散VIS激光二极管 *Kgks4  
 元件 Hg izW  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） k$R-#f;  
- 具有高斯振幅调制的光阑 4F'LBS]=0  
 探测器 WPMSm<[  
- 光线可视化（3D显示） 1};Stai'  
- 波前差探测 ,T$U'&;  
- 场分布和相位计算 BM .~ 5\  
- 光束参数（M2值，发散角） 6ojo :-%Vf  
 模拟/设计 d#4**BM  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 [EXs  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Ckuh:bs  
 分析和优化整形光束质量 6j]0R*B7`Q  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ucW-I;"  
[!#L6&:a8  
系统说明 6iE<T&$3P  
|N7M^  
/]Md~=yNp  
模拟和设计结果 &.Qrs:U  
oIzj,v8$  
数值探测器结果 @9RM9zK.q  
6}Ci>_i4#  
jcf7n`L  
?X<eV1a   
R"t,xM  
总结 H3=qe I  
e\zm7_+i{  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 CxW>~O:  
1.模拟 j-}O0~Jz  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 /{n-Y/jp  
2.评估 fxHH;hRfv  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 FGmb<z 2p  
3.优化  D
A,?}  
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。 p%=u#QNi  
4.分析 :J&oX <nF^  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Jk n>S#SZ  
Y)2,PES=  
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。 Moza".fiN  
wc4{)qDE  
详述案例 Kn;"R:  
D'DfJwA  
系统参数 bwMm#f  
.[OUI  
案例的内容和目标 U$A]8NZ$S  
Z=o2H Bm7  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 (iX+{a%"  
K Z91-  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 WP'!*[z  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 YPk fx  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 dkTX  
-C]5>& W  
模拟任务：反射光束整形设置 }|NCboM^_  
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。 bK&+5t&  
WW~sNC\3`(  
M!^az
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Ai3*QX  
VjZ|$k  
Lnl=.z`jK  
规格：像散激光光束 $uVHSH5l  
. 3T3EX|G  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 4>e&f&y~  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 VuZuS6~#J  
X\qNG]  
v`Oc,  
-k e's  
>_T-u<E  
)1`0PJoHE  
规格：柱形抛物面反射镜 fJ!R6D  
                         }Oq5tC@$G  
 有抛物面曲率的圆柱镜 r52gn(,  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 n9ej7
oj  
 曲率半径等于焦距的两倍 M!D3}JRm  
U8n V[  
<}9lZEqY  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Ean5b>\  
,(^*+G.i  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ^o&. fQ*  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） q#9RW(o  
 离轴角决定了截切区域 v;D~Pa  
H8}oIA"b  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 7?w*]  
HvJs1)Wo&  
   _g"<UV*H  
F0Yd@Lk$_  
光束整形装置的光路图 5D//*}b,  
p}U ~+:v  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 [2M'PT3  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 :nOFR$W  
}y gD3:vN7  
反射光束整形系统的3D视图 DT&@^$?  

LsU9 .  
5vnrA'BhBU  
&`2)V;t  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 bq0zxg%  
 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）。 ml }{|Yz  
SSMHoJGm  
详述案例 /R wjCUf  
AFE~ v\Gz  
模拟和结果 LyFN.2q
w  
+A?U{q  
结果：3D系统光线扫描分析 mxdr,Idx  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 tf`^v6m%]  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 28d'7El$  
OYn}5RN  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Se =`N  
nUOz\y  
使用参数耦合来设置系统 /jJw05;L  
I^$fM
dT  
]>Es4 s  
自由参数： h>m"GpF x  
 反射镜1后y方向的光束半径 >}6%#CAf  
 反射镜2后的光束半径 Qh\60f>0  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） f9{Rb/l!BQ  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 u.xnOcOH!  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 'm kLCS  
Q>Yjy!.<^  
YS"=yye3e  
9CD_os\h  
I51@QJX  
C!bUI8x z  
1
/J=uH  
自由参数： ak!G8'w  
 反射镜1后y方向的光束半径 7WZ+T"O{I  
 反射镜2后的光束半径 gc$l^`+M  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） YT(AUS5n  
 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。 61'XgkacDS  

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