[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） cgQ6b.  

H, :]S-T  
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 $YcB=l  
Dat',5  
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简述案例 |}UkVLc_^  
g; ]'  
系统详情 nM b@  B  
 光源 j4!O,.!T  
- 强象散VIS激光二极管 cY_ke  
 元件 p:Lmf8EI  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） N8#j|yf  
- 具有高斯振幅调制的光阑 aVc{ aP  
 探测器 L*A-&9.p3  
- 光线可视化（3D显示） bDtb6hL  
- 波前差探测 (?zD!% k  
- 场分布和相位计算 /9I/^i~  
- 光束参数（M2值，发散角） \i%mokfbc  
 模拟/设计 {A
:uy  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 X|eZpIA45  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 5h6o}  
 分析和优化整形光束质量 4m1r@ $  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 lNa+NtQu  
]6)u$4X6$  
系统说明 GjHR.p?-  
gC/ e]7FNr  
 G7al@  
模拟和设计结果 }F_c0zM  
~qGW94  
数值探测器结果 Q zaD\^OF  
^9q#,6  
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sAL ]N][Y  
W_Y8)KxG:L  
总结 0x!&>  

*$NZi*z3  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 g)#{<#*2  
1.模拟 uy3<2L#.  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 p,$N-22a  
2.评估 &.*UVc2+Y  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 )&7.E  
3.优化 !!^z6jpvn  
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。 =ZIT!B?4  
4.分析 AT~,  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 d)YlD]I  
j"69uj` R  
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。 A:r?#7 Ma  
Zg(Y$ h\  
详述案例 FHSoj=  
~dRstH7u  
系统参数 r8Pd}ptPU  
cZ?QI6|[  
案例的内容和目标 3Hom0g,V4  
'|^:,@8P9  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 1I9v`eT4  
]zSFX =~(S  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 e}e8WR=B  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 <s'de$[  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 LEgP-sW  
\@:,A]  
模拟任务：反射光束整形设置 XZM3zlg*  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 YzI;
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tUJRNEg  
|HAJDhM,l  
e /JQ #A  
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规格：像散激光光束 {q?&h'#y  
^hC'\09=c  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 1q;v|F  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 G:=
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LmF,en5  
#dA$k+3  
vjGQ!xF  
)#}>,,S  
规格：柱形抛物面反射镜 -1g:3'% P  
                         ' [ 4;QYw  
 有抛物面曲率的圆柱镜 DYD<?._I  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 V0\[|E;F  
 曲率半径等于焦距的两倍 smQ^(S^  
Iry$z^  
pIJXP$v3  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） `C+<!)2  
\2i7\U  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Z',!LK!  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 0CrsZtX  
 离轴角决定了截切区域 _/s"VYFZ  
g>@JGzMLP  
规格：参数概述（12° x 46°光束） TC\+>LXiZ  
bmfM_oz  
   t;&XIG~  
SiratkP9n7  
光束整形装置的光路图 yw3"jdcl  
g{65QP  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 11[lc2  
 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。 :S+K\  
\*xB<mq  
反射光束整形系统的3D视图 o\IMYT  
x*Lt]]A  
)h!cOEt  
N@q}eGe  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 dj0; tQ=C  
 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）。 kmI0V
[Y  
RLB3 -=9t  
详述案例 RK>Pe3<  
WSkGVQu  
模拟和结果 'rD6MY  
O !L`0 =%c  
结果：3D系统光线扫描分析 +L(amq;S  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 kI{DxuTad  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 yPm2??5MW>  
^QB[;g.O  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Zp_(vOc  
^.SY
AwL  
使用参数耦合来设置系统 c?p^!zG  
woYD &Oml  
U=on}W3V2  
自由参数： aER|5!7(2\  
 反射镜1后y方向的光束半径 4`IM[DIG~  
 反射镜2后的光束半径 t8Zo9q>  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Hd|l6/[xz  
 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。 W? iA P  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 .J"N}  
{|+Y;V`  
z*y!Ml1  
5jdZC(q5a  
)xGAe#E~j  
( ?V`|[+u  
)s2] -n}W  
自由参数： ^E !v D  
 反射镜1后y方向的光束半径 WeI+|V$  
 反射镜2后的光束半径 v0^9"V:y  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &J[a.:..  
 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。 weitDr6  

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