[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） w('}QB`xad  
KXz7l\1Gb  
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 pub?%  
fg,vTpBk  
_J2?B?S/j  
uMm`j?Y23q  
简述案例 {|0Yc
L  
ci+ajON  
系统详情 U:@tdH+A7  
 光源 jq#`cay!  
- 强象散VIS激光二极管 -ert42fN  
 元件 00SS<iX  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） PYNY1|3  
- 具有高斯振幅调制的光阑 )x?)v#k  
 探测器 }!r pH{y  
- 光线可视化（3D显示） Id8MXdV  
- 波前差探测 4Q1R:Ra  
- 场分布和相位计算 X%og}Cfi  
- 光束参数（M2值，发散角） wmX(%5vY^  
 模拟/设计 YADXXQ"
 
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 XR<g~&h  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： a6A~,68/V  
 分析和优化整形光束质量 :}q)]W  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 [ns==gDD  
hAds15 %C  
系统说明 M17+F?27M  
(+xT5 2  
B@z ng2[  
模拟和设计结果 x
<aR|r  
Z;tWV%F5  
数值探测器结果 ttB>PTg#  
MLiaCG;  
p1.3)=T  
)p#L"r^)  
-s)h ?D  
总结 e\-,e+  
Wwr  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 B>I:KGkV  
1.模拟 u|\?6fz  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 GpO*As_2  
2.评估 *5XOYb?'v.  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 x|c_(  
3.优化 WlW%z(RC  
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。 |+[Y_j  
4.分析 6Z=Qs=q  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Yi[MoYe/K  
~gQYgv<7  
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。 4MzPm~Ct  
@.)[U:N  
详述案例 O0_RW`69  
PRBlf  
系统参数 P0sAq7"  
f`}/^*D  
案例的内容和目标 +T4}wm  
ZCBF&.!  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ?'H+u[1.  
`}L{gssv  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 5G`fVsb  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 M} ri>o  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 bI(8Um6m  
gLFTnMO  
模拟任务：反射光束整形设置 QctzIC#;k  
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。 #,1)@[  
D6fd(=t1Z  
@,2,(=l*C  
VfDa>zV3  
\L}7.fkb8  
f+1'Ah0'
E  
规格：像散激光光束 vl+bc[ i~  
5'V-Ly)*%  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 f<|*^+  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 u]`0QxvZ  
%BT]h3dcSS  
XIdC1%pr;  
;R<V-gab  
gq4X(rsyD  
to1r 88X  
规格：柱形抛物面反射镜 s%>8y\MaK  
                         8TU(5:xJo  
 有抛物面曲率的圆柱镜 p8?"}  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =8rNOi  
 曲率半径等于焦距的两倍 Tdz#,]Q   
k{hNv|:,  
wuk\__f4  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） -okq=9  
K_:2sDCaN  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 T5I#7LN#  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 5Fj9.K~k  
 离轴角决定了截切区域 4%_xTo  
vM$hCV~N  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 59"tHb6E  
_ yDDPuAi  
   =w"Kkj>%oh  
|B'4wF>  
光束整形装置的光路图 BgDWl{pm  
A;&YPHB  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 PyK!Cyq  
 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。 ab.B?bx  
9HlWoHuC  
反射光束整形系统的3D视图 $e,r>tgD  
YTTij|(  
nII#uI/!q  
02NVdpo[wU  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 <r>Sj/w<D  
 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）。 G%zJ4W%  
K)+]as  
详述案例 \DBEs02  
q"DHMZB  
模拟和结果 19
pFNg'kA  
,`k6@4  
结果：3D系统光线扫描分析 v]H9`s#,  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 YU)%-V\  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 N^PkSf[)h5  
s1#A0%gx  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd L$+_  
~ISY( &  
使用参数耦合来设置系统 ]>*VEe}hJ  
v<<ATs%w  
(\r^0>H  
自由参数： .jC5 y&  
 反射镜1后y方向的光束半径 q@;1{  
 反射镜2后的光束半径 .}Ys+d1b9c  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） q4G$I?4  
 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。 d<HO~+9  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 V}7)>i$A  
v&d'ABeT  
R?/xH=u>  
h|`R[  
[u^ fy<jdp  
l]Xbd{  
A"s?;hv\fS  
自由参数： ur=:Ha  
 反射镜1后y方向的光束半径 4`fV_H.8  
 反射镜2后的光束半径 @uN+]e+3  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） _8F;-7Sz  
 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。 eOkiB!G.  

学习学习