[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） EOKzzX7 S  
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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 a~LC+8|JW  
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简述案例 K ?$#ntp  
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系统详情 h&@R| N  
 光源 ]uL+&(cr  
- 强象散VIS激光二极管 uwIc963  
 元件
V,v[y\  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ~}ml*<z@  
- 具有高斯振幅调制的光阑 S&jesG-F  
 探测器 <3X7T6_:@  
- 光线可视化（3D显示） &fP XU*l4  
- 波前差探测 N[|Nxm0z/C  
- 场分布和相位计算 u'
A#%}3  
- 光束参数（M2值，发散角） ._:nw=Y0<}  
 模拟/设计 (WlIwKP  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 V:NI4dv/R  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： .3pbu
U  
 分析和优化整形光束质量 \a^,sV  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 E .6HpIx  
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系统说明 ,hxkk`  
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模拟和设计结果 &Bb<4R  
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数值探测器结果 ?wpB
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3*S{;p  
_1Z=q.sC  
[t]X/O3<  
总结 R! s6% :Yg  
#Sg\q8(O  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 y? (2U6c  
1.模拟 eBN)g^  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 )o _j]K+xI  
2.评估 o6kNx>tc)  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 YMpf+kN  
3.优化
w*j$uW6{  
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。 %%%fL;-y  
4.分析 lVH<lp_ZtK  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 w[Gh+L30=5  
XV>JD/K2  
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。 ER&UBUu"  
4R+.N  
详述案例 <pLT'Y=  
X+8B!F  
系统参数 /G{_7cb  
n7LfQWc  
案例的内容和目标 A^fjfa);V  
G1T^a>tj4  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 I{0k  
("7M b{  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 BF|(!8S$U  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 &7?R+ZGo  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 79J-)e9  
omZO+=8Q  
模拟任务：反射光束整形设置 z T%U!jqI  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 g{s'GyV8t  
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EEy$w1ec  
Zwt;d5U  
4NVV5_K a  
规格：像散激光光束 JEn3`B!*  
6Q|k7*,B  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ye6H*K  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Ru!He,k7  
Rxpn~QQ  
XP[uF ;w  
7;`o( [N  
: DG)g3#  
,M !tm7  
规格：柱形抛物面反射镜 6"T['6:j  
                         2 mjV
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 有抛物面曲率的圆柱镜 ^:, l\Y  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 AtS;IRN@  
 曲率半径等于焦距的两倍 >r5P3G1  
mbl]>JsQD  
s,VXc/  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） qKS;x@  
D,l,`jv*  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 < O*6T%;  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） pI+!92Z  
 离轴角决定了截切区域 iItcN;;7  
#4LFG\s  
规格：参数概述（12° x 46°光束） !{,F~i9  
d87vl13  
   rf+:=|/_3  

YEu1#N  
光束整形装置的光路图 F7m?xy  
"tit\a6\(  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 txql 2  
 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??Q7j&v  
f},oj4P\  
反射光束整形系统的3D视图 wbyE
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Q~D`cc|]  
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w JwX[\
 
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ` >!n  
 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）。 Gm`}(;(A  
8{U-m0v  
详述案例 BDY}*cX  
gCd`pi 8  
模拟和结果 07T70[G  
_;A $C(  
结果：3D系统光线扫描分析 57{oh")  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Dz=k7zRg"  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 6!iJ;1PeE  
/(I*,.d  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ~\nBjM2  
v}G]X Z8  
使用参数耦合来设置系统 C) QKPT  
,''cNV  
38V3o`f  
自由参数： :^ i9]  
 反射镜1后y方向的光束半径 V5"CSMe  
 反射镜2后的光束半径 ~d{.ng 4K  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） I[MgIr^  
 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。 F-(dRSDNM  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 9n]|PE
oAB  
M/D)".;  
Uv_N x10  
39U5jj7i  
fa*Cpt:  
>4m'tZ8  
Y/TlE?  
自由参数： OkAK  
 反射镜1后y方向的光束半径 6TWWlU^e  
 反射镜2后的光束半径 AEmNHO@%q  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） }y%`)lz~;  
 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。 Q0?\]2eet9  

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