[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） =2'^:4Z  
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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 A(5? ci  
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[r'M_foga*  
V4D&&0&n  
简述案例 :{<HiJdp  
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系统详情 r&;AG@N/  
 光源 ~coG8r"o  
- 强象散VIS激光二极管 euK!JZ  
 元件 B[h9epU]K  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） cFQa~  
- 具有高斯振幅调制的光阑 dno*Usx5d0  
 探测器 Atw^C+"vW&  
- 光线可视化（3D显示） =r8(9:F!  
- 波前差探测 54&2SU$kx  
- 场分布和相位计算 Joj
8'  
- 光束参数（M2值，发散角） /8R1$7  
 模拟/设计 '@bA_F(  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 LA5rr}<K  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ~ME=!;<_  
 分析和优化整形光束质量 hBw~l?G  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ( d.i np(  
@hv] [(<  
系统说明 m? hX=  
75u*ZMK  
@P>@;S  
模拟和设计结果 4g9VE;Gd  
&gfQZxT  
数值探测器结果 gS
]'^Sr  
}, H,ky  

b04~z&Xv  
fA^O  
R<)uvW_@  
总结 `JCC-\9T_  
}PJ:9<G y  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 I/l]Yv!  
1.模拟 tKs0]8tc  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 S3m+(N"&  
2.评估 $- L)>"  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 <LE>WfmC  
3.优化 bH&H\ Mx_k  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 \l~h#1|%;s  
4.分析 &nYmVwi?"Q  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 &w
fM:a/c  
STM
c
Mm3  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 D~Su822  
f]4gDmn^  
详述案例 K+Qg=vGY  
FP$]D~DMo  
系统参数 qJ!xhf1  
i || /=ai  
案例的内容和目标 uIu0"pv`x  
q0}LfXql8  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 0=04:.%D  
bCsQWsj^NW  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 L2N/DB'{  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 PHoW|K_e  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 p0/I}n4<5n  
lk}x;4]Z  
模拟任务：反射光束整形设置 '*pq@|q;t  
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。 P*}Oi7Z  
:V [vE h  
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 6(w}W  
D_{J:Hb  
I;7VX5X  
w-1CA{"i7  
规格：像散激光光束 hOV+}P6  
c{[d@jtO  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 22GtTENd1h  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ,J[sg7vcv  
qdOS=7]W  
sU>*S$X8  
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JzE 7,  
l4; LV7Ji  
vi'K|[!?  
规格：柱形抛物面反射镜 ]
}9EBf  
                         v
e$P=ZuM  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ? in&/ZrB  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =I?p(MqW  
 曲率半径等于焦距的两倍 u3q!te  
k;%}%"EVZ  
-n6C~Yx  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） =U:iR  
Z/64E^  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 cu Nwv(P  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） } nQHP4'  
 离轴角决定了截切区域 '  _N >  

.EI/0"^  
规格：参数概述（12° x 46°光束） zdY`c  
Th-zMQ4  
   sg3%n0Ms.W  
Z*JZUbo-Q  
光束整形装置的光路图 o;"!#Z 1SJ  
@x)z" )>  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 > vgqf>)kk  
 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。 7n#0eska,  
1j}o.0\  
反射光束整形系统的3D视图 VRD2e ,K  
{|a' =I#2  
/6>2,S8Ar  
l9n8v\8,o  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 62.{8Uj  
 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=n${'  
wTOB'  
详述案例 Bs^W0K$uBO  
E;%{hAD{  
模拟和结果 "3Ec0U \s  
pxP7yJL`  
结果：3D系统光线扫描分析 ZV&=B%J bs  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 1y>P<[  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 :kgwKuhL  
JBuorc  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd y1P?A]v  
<n0-zCf  
使用参数耦合来设置系统 ?vvjwys@  
<;=X7l+  
T1D7H~\lG  
自由参数： K2NnA  
 反射镜1后y方向的光束半径 puDy&T  
 反射镜2后的光束半径 iHTxD1D+H  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） <>p\9rVp*^  
 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。 Q5baY\"9^  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 GAQVeL1  
l'c|I &Y]  
nc([e9_9v  
&7}-Xvc  
lxV> rmD  
+>{{91mN  
{R&F_51)V  
自由参数： 0^zu T  
 反射镜1后y方向的光束半径 F)!B%4  
 反射镜2后的光束半径 k4eV*e8  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） h}.0Ne  
 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。 M7UVL&_z%  

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