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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) w('}QB`xad  
    KXz7l\1Gb  
    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 pub?%  
    fg ,vTpBk  
    _J2?B?S/j  
    uMm`j?Y23q  
    简述案例
    {|0YcL  
    ci+a jON  
    系统详情 U:@tdH+A7  
    光源 jq#`cay!  
    - 强象散VIS激光二极管 -ert42fN  
     元件 00SS<iX  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) PYNY1 |3  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 )x?)v#k  
     探测器 }!r pH{y  
    - 光线可视化(3D显示) I d8MXdV  
    - 波前差探测 4Q1R:Ra  
    - 场分布和相位计算 X%og}Cfi  
    - 光束参数(M2值,发散角) wmX(%5vY^  
     模拟/设计 YADXXQ"  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 XR<g~&h  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): a6A~,68/V  
     分析和优化整形光束质量 :}q)]W  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 [ns==gDD  
    hAds15 %C  
    系统说明 M17+F?27M  
    (+xT5 2  
    B@z ng2[  
    模拟和设计结果 x <aR|r  
    Z;tWV%F5  
    Z<=L  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 ttB>PTg#  
    MLi aCG;  
    p1.3)=T  
    )p#L"r^)  
    -s)h ?D  
    总结 e\-,e+  
    Wwr  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 B>I :KGkV  
    1.模拟 u|\?6fz  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 GpO*As_2  
    2.评估 *5XOYb?'v.  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 x|c_(  
    3.优化 WlW%z(RC  
    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。 |+[Y_j  
    4.分析 6Z=Qs=q  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Yi[MoYe/K  
    ~gQYgv<7  
    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。 4MzPm~Ct  
    @.)[U:N  
    详述案例 O0_RW`69  
    PRB lf  
    系统参数 P0sAq7"  
    f `}/^*D  
    案例的内容和目标 +T4}wm  
    ZCBF&.!  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 ?'H+u[1.  
    `}L{gssv  
    '.gi@Sr5  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 5G`fVsb  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 M} ri>o  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 bI(8Um6m  
    gLFTnMO  
    模拟任务:反射光束整形设置 QctzIC#;k  
    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。 #, 1)@[  
    D6fd(=t1Z  
    @,2,(=l*C  
    VfDa>zV3  
    \L}7.fkb8  
    f+1'Ah0'E  
    规格:像散激光光束 vl+bc[ i~  
    5'V-Ly)*%  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 f<|*^+  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 u]`0QxvZ  
    %BT]h3dcSS  
    XIdC1%pr;  
    ;R<V-gab  
    gq4X(rsyD  
    to1r 88X  
    规格:柱形抛物面反射镜
    s%>8y\MaK  
                             8TU(5:xJo  
     有抛物面曲率的圆柱镜 p8?"}  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =8rNOi  
     曲率半径等于焦距的两倍 Tdz#,]Q   
    k{hNv|:,  
    wuk\__f4  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) -okq= 9  
    K_:2sDCaN  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 T5I#7LN#  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) 5Fj9.K~k  
     离轴角决定了截切区域 4%_xT o  
    vM$hCV ~N  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) 59"tHb6E  
    _ yDDPuAi  
       =w"Kkj>%oh  
    |B'4wF>  
    光束整形装置的光路图 BgDWl{pm  
    A;&YPHB  
    lk R^2P  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 PyK!Cyq  
     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。 ab.B?bx  
    9 HlWoHuC  
    反射光束整形系统的3D视图 $ e,r>tgD  
    YTTi j|(  
    nII#uI /!q  
    02NVdpo[wU  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 <r>Sj /w<D  
     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%zJ4W%  
    K)+]as  
    详述案例 \DBEs02  
    q"DHMZB  
    模拟和结果 19pFNg'kA  
    ,`k6 @4  
    结果:3D系统光线扫描分析 v]H9`s#,  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 YU)%-V\  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 N^PkSf[)h5  
    s1#A0%gx  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd L$+_  
    ~ISY( &  
    使用参数耦合来设置系统 ]>*VEe}hJ  
    v<<ATs%w  
    (\r^ 0>H  
    自由参数: .jC5 y&  
     反射镜1后y方向的光束半径 q@ ;1{  
     反射镜2后的光束半径 .}Ys+d1b9c  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) q4G$I?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。 d<HO~+9  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 V}7)>i$A  
    v&d'ABeT  
    R?/xH=u>  
    h|`R[  
    [u^ fy<jdp  
    l]Xbd{  
    A"s?;hv\fS  
    自由参数: ur=:Ha  
     反射镜1后y方向的光束半径 4`fV_H.8  
     反射镜2后的光束半径 @ uN+]e+3  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) _8F;-7Sz  
     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。 eOkiB!G.  
     
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