[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） iM\W"OUl[  
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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 7,:QFV  
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Er{yQIi0L  
简述案例 Eg ;r]?|6  
Cjw|.c`  
系统详情 um[.r,++  
 光源 [z/OY&kF  
- 强象散VIS激光二极管 ,Q^.SHP8  
 元件 -&+[/  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ?8`b  
- 具有高斯振幅调制的光阑 Nkc=@l{  
 探测器 u-8,9  
- 光线可视化（3D显示） Z5v\[i
@H!  
- 波前差探测 sVGyHA  
- 场分布和相位计算 ]@
_*O$  
- 光束参数（M2值，发散角） DRal{?CH  
 模拟/设计 ]c*&5c$  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 B lD  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： UZqr6A(/H  
 分析和优化整形光束质量 E<0Y;tR  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 V4_ZBeWA  
tX)^$3A  
系统说明 *!vwW T  
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模拟和设计结果 @2V#bK  
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数值探测器结果 _pL:dKfy7  
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总结 !ouJ3Jn   
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 +hGr2%*0f  
1.模拟 `C$.  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 X$)<>e]!>  
2.评估 )ui]vS:>  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 `-IX"rf  
3.优化 (*F/^4p!$  
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。 mSr(PIH{\  
4.分析 l%L..WCT]  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ogtl UCUD  
'Y`or14E  
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*d'3{c  
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详述案例 OF-$*  
"=@X>jUc  
系统参数 VBo=*gn,$  
d[=~-[  
案例的内容和目标 "dQ02y  
d#NG]V/   
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ^\KZE|^3@  
WS6'R   
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 muc6
gwBp  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 l$ ^LY)i  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 4SlEc|'7@  
Yv>kToa\^  
模拟任务：反射光束整形设置 (l}W\iB'd  
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。 gM>geWB<  
~Z-o2+xA  
wl7G6Y2  
LD/NMb  
db#svj*  
d;@"Naw  
规格：像散激光光束 ?h\fwF3  
y rH@:D/  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 "RcNy~  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 O3 NI  
, Ox$W  
)xm[mvt  
JCFiKt9n  
<<w*_GM  
_xY dnTEl  
规格：柱形抛物面反射镜 }ff+RGxLIG  
                         >zA*W<g  
 有抛物面曲率的圆柱镜 YxowArV}uz  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 _3%eIyk4T  
 曲率半径等于焦距的两倍 ]"ou?ot }  
.7BJq?K.  
AdD,94/  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ,i)wS1@  
z;wOtKl5r  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 nEHmiG  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） QlE]OAdB42  
 离轴角决定了截切区域 k~Z;S QyN  
qBF6LhR  
规格：参数概述（12° x 46°光束） YC[cQX  
Q%r KKOX8  
   };Pdn7;1G:  
?xW,2S  
光束整形装置的光路图 9x`1VR :  
tJ$gH;  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 q?y-s  
 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。 OMfw#  
jZr"d*Y  
反射光束整形系统的3D视图 *47HN7  
HjCe/J ;  
WeZ?L|&%w0  
.fAHP 5-  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 T].Xx`  
 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）。 b|pp}il  
8'qq!WR~  
详述案例 ^u(-v/D9  
1 HY K& ',  
模拟和结果 HSR,moI  
IN_O!c0e  
结果：3D系统光线扫描分析 H S
)$|m_  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 AO]k*N,N  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 LEuDDJ-  
< v1.+  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd I;Pd}A_}=_  
|@5G\N-  
使用参数耦合来设置系统 t|P+^SL  

u-M Td  
NY?pvb  
自由参数： 4s9qQ8?  
 反射镜1后y方向的光束半径 GC`/\~TM  
 反射镜2后的光束半径 6<fcG  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） :.=#U  
 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。 %mAwK<MY`  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 :{,k F  
Qe =8x7oIP  
M1=eS@  
v:"Y  
!i_~<6Wa7  
C<#_1@^:8e  
yMEI^,0"  
自由参数： s.^+y7$  
 反射镜1后y方向的光束半径 qND:LP\_v  
 反射镜2后的光束半径 ;o158H$gz;  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） lWDSF]ZYV  
 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。 VIaj])m  

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