[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） \C kb:  
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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 "IJ 9vXI  
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简述案例 rqTsKrLe  
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系统详情 b *Ca*!  
 光源 M*Ri1   
- 强象散VIS激光二极管 avb'dx*q>  
 元件 #k t+ )>  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） s x2\  
- 具有高斯振幅调制的光阑 x"~gulcz  
 探测器 !@T5](zV  
- 光线可视化（3D显示） !bBx'  
- 波前差探测 !i8'gq'q  
- 场分布和相位计算 `s8!zy+  
- 光束参数（M2值，发散角） `Y,<[ Lnr  
 模拟/设计 BnU3oP  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 k;f%OQsF_  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： -eFq^KP2  
 分析和优化整形光束质量 @a}\]R
En  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 \t ^9UN  
]6].l$%z#  
系统说明 lpnPd{kE  
Z$y~:bz  
}8dS[-.  
模拟和设计结果 'RpX&g  
[orS-H7^  
数值探测器结果 cd.|>  
H|z:j35\  
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<P_B|Y4N/  
I(va;hG<o  
总结 -DWnDku8=  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 &d=ZCa
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1.模拟 K?6#jT6#  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 EttQ<z_T  
2.评估 DS^`:^hv  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ~IQw?a.E  
3.优化 lr9s`>9  
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。 0[R7HX-@  
4.分析 6
tN!]  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 =j~Xrytn  
C%Fc%}[  
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。 1? Im"  
XX'mM v  
详述案例 B8NMo5a  
j'q Iq;y  
系统参数 }5=tUfh)]'  
h[oI/X  
案例的内容和目标 ?y2v?h"  
3?s1Yw>?  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Bn5$TiTcl  
,2]a<0m  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 6.
k>J{G
G  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 -$o4WSd~  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 b|nh4g  
VP_S[+Zv~  
模拟任务：反射光束整形设置 n0opb [?  
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。 i7foZ\btFc  
M5c~-}Ay  
"w:?WS  
C]NL9Gq`  
,m1F<Pdts  
jn+BH3e  
规格：像散激光光束 W5R /  
9K4Jg]?  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 TgvBy
  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 2)(ynrCe  
9;tY'32/  
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D0LoT?$N  
Q3 yW#eD  
>M^4p  
规格：柱形抛物面反射镜 */y (~O6  
                         1Y{pf]5Wx  
 有抛物面曲率的圆柱镜 |6GDIoZ  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面
x#}{z1op9  
 曲率半径等于焦距的两倍 _!E)a  
aW(Hn[}^  
@aUQy;  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） KLCd`vr.xf  
v6KRE3:V  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 agj_l}=gO  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） #T$yQ;eQ  
 离轴角决定了截切区域 v&Oc,W  
$n* wS,  
规格：参数概述（12° x 46°光束） y-lBaTE9  
F-PQ`@ZNW  
   >wf.C%  
cc{^0JT  
光束整形装置的光路图 `}S;_g!  
Lb}$)AcC  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 XxLauJP K  
 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。 N^%7  
B;c2gu  
反射光束整形系统的3D视图 T1i}D"H %  
pFcCe 'd"  
.dKFQH iYJ  
Xhp={p;  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 9z kRwrQ  
 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）。 Sd+bnq%  
XB;C~:  
详述案例 5aJd:36I  
qaiR329fx  
模拟和结果 PDkg@#&y,k  
XU|>SOR@z  
结果：3D系统光线扫描分析 A^vvw~!d
 
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 jKr>Ig=$tA  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 1UkGjw1J  
=:_DXGW2H  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Sc9}WU
 
'w?}~D.y  
使用参数耦合来设置系统 q#\4/Dt  
<g1=jG:7k  
/q5!p0fH*  
自由参数： 
uYCWsw/  
 反射镜1后y方向的光束半径 .qS(-7<  
 反射镜2后的光束半径 "ifv1KZ#  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Y+!z]S/x  
 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。 Z7dyPR  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 c0QKx=  
Ot;)zft  
)jGB[s";)y  
.O6(QI*  
fVz0H1\J&  
*;[g Ga~  
yR1v3D4E  
自由参数： A5go)~x\  
 反射镜1后y方向的光束半径 +;bP.[Z  
 反射镜2后的光束半径 "Pa  y2  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） kK/(
[!  
 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。 ?,w9e|  

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