[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） (T`E!A0I\?  
ls@i".[  
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 wLK07e(  
}\J2?Et{  
fU=B4V4@  
YIw1  
简述案例 x }Ad_#q  
PB;eHy  
系统详情 Po%
LE]v,  
 光源 (x/k.&  
- 强象散VIS激光二极管 VD_$$Gn*q  
 元件 2hzsKkrA {  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） _ODbY;M  
- 具有高斯振幅调制的光阑 _S>JKz  
 探测器 (L^]Lk x)  
- 光线可视化（3D显示） lpz2 m\  
- 波前差探测 'Ut7{rZ5  
- 场分布和相位计算 0a80 LAK  
- 光束参数（M2值，发散角） 89r DyRJ;  
 模拟/设计 /p8dZ
+X  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 "[y-
+)WTG  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ZK>WW  
 分析和优化整形光束质量 BNL;Biyt7  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 E?_Z`*h  
|PC*=ykT3  
系统说明 |yx6X{$k  
xlQBe-Wg  
;q*e=[_DF  
模拟和设计结果 Q%xC}||1s"  
@`gk|W3  
数值探测器结果
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gLOEh6  
/5u<78GW1  
j KoG7HH  
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总结 .ev?"!Vpp9  
c@893<_  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
S:OO0<W  
1.模拟 k |eBJ%  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 3f,hw5R  
2.评估 $m/)FnU/  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 VIv&ofyAR  
3.优化 #3gp6*R  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 }hhGu\  
4.分析 >
k (C  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 0$ S8fF@  
neLAEHV  
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。 <i&_ooX  
]7RD"}  
详述案例 FY#C.mL  
]x(!&y:h  
系统参数 d>mo~  
:51/29}  
案例的内容和目标 xCc[#0R{  
d'NIV9P`j]  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 2Eu`u!jhx  
t:'Mh9h7u  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 .oeX"6K  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ]SLP}Jwy  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 QC}CRkp  
(2$p{Uf  
模拟任务：反射光束整形设置 7_inJ$  
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。 %`1q-,>v  
ZzJ?L4J5v  
U_I5fK=  
|xdsl,  
P&*2pX:  
"W955?4m  
规格：像散激光光束 Yfzl%wc  
wNpTM8rfU#  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 klT@cO-9  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 7%x[q}  
/}b03  
n'E(y)9|  
Bf~vA4  
r{L> F]Tw  
%N>%!m  
规格：柱形抛物面反射镜 Lh!J >  
                         S.-TOE  
 有抛物面曲率的圆柱镜 q_MG?re  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 svcK?^ HTe  
 曲率半径等于焦距的两倍 L.*M&Ry  
R6;=n"Ueb  
gd`!tRcNY  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） uxvqMgR  
W{6|tx)  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 "K6&dk jY  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） (X\@t-8  
 离轴角决定了截切区域 N"Zt47(  
4%>$-($  
规格：参数概述（12° x 46°光束） k@RDvn  
$P/~rZ@M@  
   N4F.Y"R$(  
cPyE 6\lN  
光束整形装置的光路图 Jh,]r?Bd  
%)zodf  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 3no%E03p  
 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。 G\2CR*  
 mHdA2  
反射光束整形系统的3D视图 E7j(QOf  
iT3BF"ZqBO  
@E7DyU|  
B~MU^|v  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 GfoLae  
 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:zmH  
"l3_=Gua  
详述案例 Cjm`|~&e+  
`VA"vwz  
模拟和结果 Gp?a(-K5  
}~e8e 
 
结果：3D系统光线扫描分析 \A 2r]  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 4gI/!,J(b  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 6m*QX+  
y-'$(x
 
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 81? hY4  
w'Y7IlC  
使用参数耦合来设置系统 t3 8m'J :>  
D=j-!{zB  
ry`Ho8N  
自由参数： kbX8$xTM  
 反射镜1后y方向的光束半径 LiN$ pwm  
 反射镜2后的光束半径 n9W(bG o  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Pr':51(  
 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。 PxWT1 !  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 GZN ^k+w  
MU@UfB|;u  
3oF45`3FV  
,>bh$|  
}eCw6  
TaZmRL  
0gW"i&7c  
自由参数： j/323Za+  
 反射镜1后y方向的光束半径 ^S4d:-.3  
 反射镜2后的光束半径 (9''MlGd%  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） @K  &GJ  
 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。 M'?,] an  

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