[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） IGgL7^MF  
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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 |BYRe1l6l  
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简述案例 H*6W q  
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系统详情 r|Z{-*`  
 光源 {G-kNU  
- 强象散VIS激光二极管 )gi9f1n`  
 元件 <Z$J<]I  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） m+9#5a-  
- 具有高斯振幅调制的光阑 SWLo|)@[/  
 探测器 ,u m|1dh  
- 光线可视化（3D显示） kT=8e;K  
- 波前差探测 {+Jv+J9  
- 场分布和相位计算 ,,T
nIouy  
- 光束参数（M2值，发散角） :KO2| v\  
 模拟/设计 *ui</+  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 d5d@k  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 9 $X-  
 分析和优化整形光束质量 5-M-X#(  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 =c7;r]Ol  
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系统说明 t<qiGDJ<d  
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模拟和设计结果 T
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数值探测器结果 %)wjR/o  
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总结 #;<Y[hR{P  
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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。 }\LQ3y"[  
1.模拟 Debv4Gr;^  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 gFh*eCo   
2.评估 fR|A(u#9  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Ep}s}Stlr}  
3.优化 cNH7C"@GVu  
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。 54/=G(F  
4.分析 H>C=zo,oiC  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 /(LL3cZK  
<QvOs@i*  
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。 P*o9a  
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详述案例 $J2Gf(RU  
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系统参数 =T_g}
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案例的内容和目标 Ls%MGs9PI  

F\! `/4  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 If.r5z9  
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 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 BzzTGWq\  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 % `3jL7|  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 M}Sv8D]I  
26nx`w?j(  
模拟任务：反射光束整形设置 $^P0F9~0  
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。 4Up/p&1@  
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3u;oQ5<(v  
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6 r"<jh#  
规格：像散激光光束  `]X
>V,  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束
,)XLq8  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 PdCEUh\>y  
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规格：柱形抛物面反射镜 <!+Az,-  
                         G#CXs:1pd+  
 有抛物面曲率的圆柱镜 NgwbQ7)  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 "{n&~H`  
 曲率半径等于焦距的两倍 9FvFhY  
G"6 !{4g  
zTp"AuNHN  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） _+,TT['57s  
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KJX  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 yr6V3],Tp  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Si7*& dw=  
 离轴角决定了截切区域 @oNXZRg6  
?(PKeq6  
规格：参数概述（12° x 46°光束） y(&Ac[foS}  
Z.WW(C.  
   >0gW4!7Y  
TV:9bn?r)  
光束整形装置的光路图 n?Q|)2 2  
<GJbmRc|  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 -} +[  
 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。 mR~&)QBP.  
.6> w'F{>  
反射光束整形系统的3D视图 omFz@  
)1z@
  

q| 7(  
,_P-$lB  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 lFkR=!?=  
 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）。 5N]
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HsWk*L `y  
详述案例 /efUjkP  
Y@v>FlqI{  
模拟和结果 =%7-ZH9  
H+#FSdy#  
结果：3D系统光线扫描分析 $j~RWfw-  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 $xqa{L%B  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 jCY%|  
z{543~Og59  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd xG 1nGO  
DH=hH&[e(d  
使用参数耦合来设置系统 Zfw,7am/  
Om<a<q  
7^Uv7<pw  
自由参数： y} '@R$  
 反射镜1后y方向的光束半径
>lm&iF3y  
 反射镜2后的光束半径 zCA2X !7F  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） K:M8h{Ua  
 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。 rOYx b }1  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 yauvXosX  
]|@^1we  
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wL1MENzp*z  
@WhHUd4s  
<b.D&  
自由参数： TC('H[ ]  
 反射镜1后y方向的光束半径 Sdo-nt  
 反射镜2后的光束半径 V9v
Tsmo(  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） LeQjvW9y  
 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。 x;S @bY  

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