[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） FFw(`[A_  
XS&Pc  
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 mw
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ZCdS  
,'(|,f42  
R@3HlGuRKw  
简述案例 W8g13oAu"  
u<:uL  
系统详情 0cHcBxdF  
 光源 Jq` Dvz  
- 强象散VIS激光二极管 bra2xHK@  
 元件 IE\RP!  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） `C>h]H(  
- 具有高斯振幅调制的光阑 $=plAi  
 探测器 *,X)tZ6VX  
- 光线可视化（3D显示） E^rBs2;9
  
- 波前差探测 _E?tVx.6  
- 场分布和相位计算 0e8  
- 光束参数（M2值，发散角） 2`]c&k;]  
 模拟/设计 Hi[lN7ma8  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 6Mc&=}bV  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： n8EKTuy  
 分析和优化整形光束质量 6h/!,j0:t_  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 D/=05E%[81  
P[
o"%NZ'  
系统说明 C,W@C  
e2=}qE7
 
PJB_"?NTTC  
模拟和设计结果 \*CXXp`  
@-)S*+8  
数值探测器结果 h{mzYy}b  
l)$mpMgAD  
5]*lH t  
bsu?Q'q  
@].s^ss9_  
总结 .K~V DUu  
*m"@*O'  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 k`>qb8,  
1.模拟 zk$h71<{.  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 yam'LF  
2.评估  $Z&6  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 <IR@/b!,  
3.优化 LeN }Q  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 8i"CU:(  
4.分析 X#axCDM-  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ,'c%S|]U7  
Z%o.kd"  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 Aa1#Ew<r  
_\4r~=`HQ  
详述案例 3SWDPy  
K_U`T;Z\  
系统参数 iJ58RY  
u*l>)_HD  
案例的内容和目标 '*Y mYU  
\|X 1  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 AIl`>ac  
D`n<!"xg@$  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 <*iFVjSI(  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 <8
%+-[(  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 X ([^i;mr  
L~+aD2E {  
模拟任务：反射光束整形设置 %zc.b  
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。 uu4!e{K  
=:T"naY(  
KX x+J}n  
ST#)Fl  
,%m~OB#  
t`&mszd~T  
规格：像散激光光束 ce4rhtkV  
"c~``i\G  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Q>yj<DR  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 uR")@Tc  
M&zB&Ia"'  
L9hL@  
MeV4s%*O+  
ZyU/ .Uk  
RU.j[8N$  
规格：柱形抛物面反射镜
x2~fc  
                         5Q}HLjG8Z  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ~>]Ie~E: (  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 o}36bi{  
 曲率半径等于焦距的两倍 \py&v5J)s!  
x6T$HN/2  
y54RD/`-  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Qmd2C&Xw  
=*4^Dtp  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 `h'Ab63  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） /ORK9g  
 离轴角决定了截切区域 
][z!};  
<6N3()A)%1  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ctb , w  
$ ga,$G  
   w0>5#jq#r  
$43CNnf3N  
光束整形装置的光路图 ciH
TnC  
cw BiT  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 |c]L]
PU  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 `EP-Qlm  
A?ESjMy(R  
反射光束整形系统的3D视图 1{xkAy0  
&@&^k$du8q  
GO#eI]>/r  
8r.MODZG/  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 jN+2+P%OL  
 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）。 p{V(! v|  
'~6l 6wi  
详述案例 /{ 8.Jcx$  
Zg])uM]\2i  
模拟和结果 '#r^W2  
x6yO2Yo  
结果：3D系统光线扫描分析 a'G[!"  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 H,fVF837  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 uvD*]zX  
VDy_s8Z#  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 1N8YD .3  
\cAifU  
使用参数耦合来设置系统 0pe*DbYP5  
kb*b|pWlO  
>F!X'#Iv  
自由参数： aOW~! f/M  
 反射镜1后y方向的光束半径 7 (i\?  
 反射镜2后的光束半径 ,S3uY6,  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） VS<w:{*  
 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。 -uK@2}NZ  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 5sMyH[5zY  
TP/bPZY  
H!g9~a  
e]d\S]5  

u z>V  
8g 2'[ci$q  
kh*td(pfP9  
自由参数： ]O68~+6  
 反射镜1后y方向的光束半径
cT^x^%  
 反射镜2后的光束半径 SL% Ec%9Y  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） <
dhBO  
 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。 ^t)alNGos  

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