[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） %}TJr]'F  
Sa<(F[p`  
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 "yQBHYP  
{*+J`H_G2a  
SN@>mpcJS  
2*75*EQCH  
简述案例 dGk"`/@  
K/*R}X  
系统详情 -& (iU
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 光源 %/I:r7UR{  
- 强象散VIS激光二极管 i FZGfar?  
 元件 HY5R  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） iHNQxLkk{:  
- 具有高斯振幅调制的光阑 +m
./RlQ{  
 探测器 >s/_B//[  
- 光线可视化（3D显示） ({rcH.:  
- 波前差探测 j.]]VA  
- 场分布和相位计算 sPQjB[  
- 光束参数（M2值，发散角） !Np7mv\7  
 模拟/设计 w?_8OJ  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 _<f%== I'  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Ph P)|P  
 分析和优化整形光束质量 C0f%~UMwd  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 1"CWEL`i  
w98M#GqV  
系统说明 6V$ )ym*F  
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模拟和设计结果 3?j:M]fR  
p7> 9 m  
数值探测器结果 #+D][LH4  
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$H+X'1  
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总结 KH#z
=_  
CP\[9#]:  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 2fkyz  
1.模拟 i45.2,  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 S}rEQGGR{  
2.评估 TP#Ncqh  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 +i}H $.  
3.优化 M 0}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。 SM)"vr_  
4.分析 qery|0W  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 k(RKAFjY  
$s=` {vv  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 nmn/4>  
{f/]K GGk  
详述案例 #akJhy@m$  
@$kO7k0{g  
系统参数 3(K.:376  
j xI;clr  
案例的内容和目标 iC hIW/H  
to).PI?  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 sHPAr}14  
8Kl&_-l{b  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 b0'}BMJ  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 >k\p%
{P  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 5D<Zbn.>q  
}.D18bE(  
模拟任务：反射光束整形设置 (t3gNin  
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。 hwUb(pZ  
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.0yBI=QI  
~*3Si(4l/  
>!Y#2]@}o  
*VXx\&  
规格：像散激光光束 bx2<WdLyT  
PdVY tK%  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 pvl];w  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 !L;_f'\)6  
VTR4uT-  
'wFhfZB1!B  
+ R6X  
:I"22EH  
E3p$^['vx  
规格：柱形抛物面反射镜 1O,5bi>t7  
                         :55a9d1bL  
 有抛物面曲率的圆柱镜 tc.|mIvw  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 9ec?L  
 曲率半径等于焦距的两倍 >q?{'#i /  
n&&C(#mBC  
o1\N)%  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） j*gZvbO;'L  
5h Sd,#:  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 *ze/$vz-  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ?#<'w(^%#  
 离轴角决定了截切区域 &b,A-1`w_  
2A|mXWG}~  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ~G8l1dD  
/m>SEo\{C  
   ?`Mk$Y%my  
euV!U}Xr  
光束整形装置的光路图 q;QasAQS`p  
Q;l%@)m+~  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 !|V_DsP  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 Iao?9,NL9O  
wAu]U6!  
反射光束整形系统的3D视图 dm_Pz\*  
4W
2.K0Ca  
9MJ:]F5+  
*1-0s*T  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ^o>WCU=  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 mHW%^R=  
F5H*z\/={  
详述案例 "+{2!  
)gU:Up24|"  
模拟和结果 {
=Ji2k0U'  
sqF.,A,  
结果：3D系统光线扫描分析 %*<Wf4P"  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 pHoxw|'Y  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 |;aZi?Ek[  
w Ad
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P9h  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd N0$ uB"  
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Ws/k  
使用参数耦合来设置系统 7)O+s/.P)  
Q$:,N=%  
iu{;|E  
自由参数： q~iEw#0-L  
 反射镜1后y方向的光束半径 BuAzO>=  
 反射镜2后的光束半径 F#Pn]  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 4/\Ynb.L  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 < fe.  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 dR>$vbjh1Z  
U4Y)Jk  
X-bM`7'H  
o,_F;ZhE  
pcOKC0b.  
WSU/Z[\`H  
v^t oe  
自由参数： UWqX}T[^  
 反射镜1后y方向的光束半径 ~z41$~/  
 反射镜2后的光束半径 hWn-[w/l_  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Z3Ww@&bU  
 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。 zcOm"-E-  

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