[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） [Fj#7VZK  
>0+|0ba  
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 *=0r>]  
#M9D" <pn}  
>=W#z  
S{)n0/_  
简述案例 Am?Hkh2  
>dm._*M  
系统详情 Z a1|fB  
 光源 O2/w:zOg'  
- 强象散VIS激光二极管 #|_UA}Y  
 元件 k42ur)pb  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 0V,MDX}#_  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ;pyJ O_R[  
 探测器 |{LaZXU&  
- 光线可视化（3D显示） L(n~@gq  
- 波前差探测 R6$F<;nw  
- 场分布和相位计算 E!~2\qKT  
- 光束参数（M2值，发散角） <W%Z_d&Xv  
 模拟/设计 CU`Oc>;*T  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 GGL4<P7  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： MMr7,?,$  
 分析和优化整形光束质量 tc2GI6]
e'  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 =
bg&CZVT  
?_j6})2zY  
系统说明 -+_
aL4.  
Tocdh.H|  
nK'8Mo  
模拟和设计结果 p'!,F; xX  
2Yd~v|  
数值探测器结果 2&K|~~  
L{,7(C=  
{ro!OuA  
Ci9wF(<k  
5{/Pn%5  
总结 PZg]zz=V4  
}ZVv  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 si.a]k/f  
1.模拟 RYJc
>  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 a&aIkD  
2.评估 'L59\y8H  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 {#M{~  
3.优化 ];~[Olc  
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。 C{,] 1X
6g  
4.分析 JU \J   
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ZV4' |q  
',s7h"  
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。 :9q^  
5N+(Gv[`"  
详述案例 dB)hW'J?  
UZ3Aq12U}a  
系统参数 RW[<e   
78~V/L;@S2  
案例的内容和目标 }e=GvWGa  
#&KE_n  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 J3S+| x h~  
&:f'{>3z  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 5nqdY*  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 +1fOW4!5  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 vS__*}^  
k#NMD4(%O  
模拟任务：反射光束整形设置 sZBO_](S  
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。 HwMsP$`q  
IMrOPwjc  
2MzFSmhc"  
?'m5)Z{  
vUx$[/<  
/M `y LI  
规格：像散激光光束 ~0GX~{;r  
,,wx197XeD  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 v$/i5kcWx  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 'z!#E!i  
vbh#[,lh  
qA/3uA!z  
r74w[6(  
z( [$,e\  
&n kGdHX/a  
规格：柱形抛物面反射镜 &-Er n/[  
                         u`,R0=<
4  
 有抛物面曲率的圆柱镜 "dOY_@kg  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 zb,`K*Z{  
 曲率半径等于焦距的两倍 3"
D00~  
>(KUYX?p  
Yx c >+mx  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） y+R$pzX  
#|E. y^IC  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 \ jdO,-(  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） W?Abx  
 离轴角决定了截切区域 &Sp:?I-  
4<Y[L'UaA@  
规格：参数概述（12° x 46°光束） )WJI=jl  
4>`w9  
   *X5LyO3-gP  
3PeJPw  
光束整形装置的光路图 4zbV' ]  
)PNk O3  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 gipRVd*TA  
 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。 7
O :Gi*MA  
(7!(e ,  
反射光束整形系统的3D视图 fltcdA  
,{t!->K  
k5CIU}
H"  
IWnW(>V  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 %'5wwl  
 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）。 iAhRlQ{Qu  
'Q,<
_L"  
详述案例 -q|M=6gOs  
KO$8lMm$  
模拟和结果 [/]3:|  
lR^Qm|  
结果：3D系统光线扫描分析 ;yrcH+I$_  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Z6pDQ^Ii  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 K2v
)"|T)  
G&Sg.<hn  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ||NCVGJG  
za
PR>:r0  
使用参数耦合来设置系统 P~>nlm82]  
+O6@)?pI  
{'C74s  
自由参数： ga%77t|jm3  
 反射镜1后y方向的光束半径 l).Ijl}AH;  
 反射镜2后的光束半径 %&GQ]pmcY  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ZH:X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。 tF(mD=[  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 W0hLh<Go  
-2?fg   
ypVr"fWB  
2V 'Tt3  
|3@
]5f&  
"5bk82."  
(>23[;.0  
自由参数： ktb.fhO  
 反射镜1后y方向的光束半径 9rz"@LM  
 反射镜2后的光束半径 w"J(sVy4  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \02e zG  
 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。 h~t]WN  

学习学习