[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 0zTv'L  
<#s-hQ  
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 9=kTTFs  
XsG]-Cw  
Gqia@>T4*N  
$>h#|?*?  
简述案例 V!opnLatYS  
I?Zs|A  
系统详情 ZK ?x_`w  
 光源 Hwc{%.%ae  
- 强象散VIS激光二极管 ,m"ztu-  
 元件 @LE?XlhD  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 3w9
]@kU  
- 具有高斯振幅调制的光阑 c0qv11,:t  
 探测器 JyqFFZ&  
- 光线可视化（3D显示） &=?`;K  
- 波前差探测 "aBd
0i&  
- 场分布和相位计算 ( Lu.^  
- 光束参数（M2值，发散角） <zf+Ii1:,  
 模拟/设计 _5K_YhT  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 8x9kF]=  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： nM; G; T  
 分析和优化整形光束质量 =k*0O_  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 23f[i<4e  
*M|\B|A.  
系统说明 XF7W'^  
!Q(xOc9>Ug  
#pe{:f?  
模拟和设计结果 cV{ZDq  
{''|iwLr  
数值探测器结果 VA%"IAl  
#LN I&5  
r;XQ i  
YDNqWP7s  
*3/7wSV:  
总结 >Y/[zfI2  
ob] lCX)  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 @*DIB+K  
1.模拟 
#c^Q<&B  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 8Wj=|Ow-q  
2.评估 w}Upa(dU  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 VRX" @uCD  
3.优化 ?:?4rIZ<  
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。 Z0=m:h  
4.分析 gr 5]5u   
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 )KqR8UO
  
$CmX &%L=  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 @g75T`N  
Xo@YTol  
详述案例 VDTY<= Q  
_=L;`~=C9e  
系统参数 Idlu1g  
^@Qi&g`lr?  
案例的内容和目标 <!9fJFE  
M?B(<j1Ri  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 mbBRuPEa=u  
l;BX\S  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 *|H
Z&}  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 {F:v$ K  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Z) Xs;7  
Ys$YI{  
模拟任务：反射光束整形设置 4VNb`!e  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 C|f7L>qe  
H\I!J@6g  
<} yp  
 xD  
I/Jp,~JT*  
"F"_G  
规格：像散激光光束 g`OOVaB  
wz+5 8(  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 9"aFS=><  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 b%;59^4AjD  
dPx<Dz;  
atf%7}2  
b!]0mXU  
naIv=  
v'Vt .m&9&  
规格：柱形抛物面反射镜 5$oewjLO  
                         qijcS2E6S  
 有抛物面曲率的圆柱镜 P;[Y42\z|  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 lV<Tsk'  
 曲率半径等于焦距的两倍 X
B*}P  
^$IZLM?E~  
GzFE%< 9F  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） umjhG6  
:B=8_M  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 wm=RD98  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ( f,J_  
 离轴角决定了截切区域 qon{ g  
0[lsoYUq  
规格：参数概述（12° x 46°光束） D;zWksq  
s8_aL)@f  
   &|N%#pYS  
voV:H[RD9  
光束整形装置的光路图 Vf0fT?/K  
5#0e={X  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 nMGrG  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 P>Q{He:  
e8WEz 4r_  
反射光束整形系统的3D视图 f<89$/w
 
=4zNo3IvL+  
ALd]1a&  
$(gGoL<  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 @H\pipT_b  
 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）。 a jQqj.  
S<nP80C  
详述案例 4;C*Fa  
{/d4PI7)tK  
模拟和结果 7qg<[  
5Lsm_"0  
结果：3D系统光线扫描分析 hCM8/Vvx6  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 jJ aV  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 CV&zi6  
fxDj+Q1p  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 3;a R\:p@w  
=4tO0  
使用参数耦合来设置系统 H`m:X,6}
 
4\N_ G @  
yGiP[d|tRc  
自由参数： 3ai (x1%  
 反射镜1后y方向的光束半径 2{ o0@  
 反射镜2后的光束半径 84
=-Lw  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 7DtIVMiK  
 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。 hq<5lE^  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 J&eAL3"GF  
99e*]')A%  
bj@xqAGl  
4xm&pQo{V6  
[yw%ih)  
H9RGU~q4s[  
6eQsoKK  
自由参数： nr OqH  
 反射镜1后y方向的光束半径 {A|bBg1!  
 反射镜2后的光束半径 Ic'Q5kfM  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） gnt45]@{  
 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。 .H8mRvd?  

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