[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） b(&2/|hd
 
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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 /xWkP{
 
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简述案例 ]3BTL7r  
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系统详情 ~ b!mKyrZ  
 光源 p3M)gH=N  
- 强象散VIS激光二极管 ={o>g'  
 元件 J$%mG*Y(  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） |K YONQ  
- 具有高斯振幅调制的光阑 snK$? 9vh  
 探测器 &jT>)MXPu  
- 光线可视化（3D显示） R#"kh/M  
- 波前差探测 A|,\}9)4X[  
- 场分布和相位计算 ,2qJXMg"=$  
- 光束参数（M2值，发散角） ;O}%_ef@  
 模拟/设计 ?
Lbwo<E  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 b'pbf  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： :_~UO^*h  
 分析和优化整形光束质量 Q.*qU,4);  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 :z_D?UQ  
#I'W[\l~+  
系统说明 i/2OE&*O[  
:bkACuaEn  
gYn1-/Z>I  
模拟和设计结果 >0k7#q}O  
2Vxr  
数值探测器结果 &^Zo}F2V  
WO?EzQ ?  
,B(UkPGT  
#I|Vyufw  
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总结 7L|w~l7R~  
|\TOSaZ  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 : ~"^st_[!  
1.模拟 IHZ WNT2  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 M
CD]
n  
2.评估 >"q0"zrN,  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 yv=LT~  
3.优化 [cwc}f^  
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。 ~aQ>DpSEf  
4.分析 Q.7Rv XNw8  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 "IA[;+_"  
!MSz%QcO  
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。 PX65Z|~>_  
1k6f|Al-  
详述案例 O`~G'l&@T  
PwU}<Hrl]  
系统参数 MNzq,/Wf  
jz QmYcd  
案例的内容和目标 060<wjX6  
JP)/ O!  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 #Z;ziM:  
\j !JRD+j  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 $,otW2:)  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 -l8n0P1+  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 IzF7W?k  
;X<#y2`  
模拟任务：反射光束整形设置 2hdi)C,7Y  
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。 qUA&XUJ  
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EKZ40z`  
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!SEHDRp  
FiMP_ y*S  
规格：像散激光光束 e;~[PYeu  
x^^;/%p  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 O|m-Uz"+  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 z=<x.F  
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)[yM4QFl  
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规格：柱形抛物面反射镜 !^cQPX2<  
                         ugcWFB5
|  
 有抛物面曲率的圆柱镜 !31v@v:)  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 lTW5
>%  
 曲率半径等于焦距的两倍 ZGK*]o=)  
cG1-.,r  
*X8<hYKZq  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 6DqV1'  
:]iV*zo_
 
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 YdX#`  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ,pE{N&p9  
 离轴角决定了截切区域 Os' 7h  
~F~g$E2 }  
规格：参数概述（12° x 46°光束） jjL(=n<J<"  
W4Rs9NA}  
   9$8B)x  
]n1@!qa48  
光束整形装置的光路图 = zW}vm }  
(|L0s)  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Ql&5fyW  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 GqBZWmAB  
Z12-Vps  
反射光束整形系统的3D视图 &dp<i[ec^  
uoR_/vol8  
bDVz+*bU}  
+
+D-,>.  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 7y.$'<  
 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）。
LPX@oha  
zC#[  
详述案例 GhpVi<FL  
fBBNP)  
模拟和结果 'AU(WHf  
\)'s6>58|  
结果：3D系统光线扫描分析 PB00\&6H  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 'MH WNPG0  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 4^\5]d!  
]8FSs/4  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd .<566g}VP  
$K>'aI;|  
使用参数耦合来设置系统 |n3fAN  
eFS;+?bu  
|LA@guN  
自由参数： L;$Gn
"7~  
 反射镜1后y方向的光束半径 1uBnU2E  
 反射镜2后的光束半径 $\?BAkx  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） }@%A@A{R  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 sc dU  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 },G6IuH%  
Bc3(xI'>J  
sT:$:=  
``KimeA~  
" UaUaSg#  
dnt: U!TW@  
$?RxmWsP  
自由参数： &?C% -"|c  
 反射镜1后y方向的光束半径 e<o{3*%p)  
 反射镜2后的光束半径 ?EQ]f3
4  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &U/7D!^X  
 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。 A (z lX_  

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