[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） VO\S>kw  
H>@JfYZ0  
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 /cn/[O9  
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FCjYTGA  
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简述案例 Ugee?;]lu  
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系统详情 6+{nw}e8  
 光源 1.ugXD  
- 强象散VIS激光二极管 PHE;  
 元件 JXRmu~W~l  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） /3"e3{uy  
- 具有高斯振幅调制的光阑 Xs#?~~"aC  
 探测器 ^$Me#ls!  
- 光线可视化（3D显示） !X#3
w-K  
- 波前差探测 yF [@W<  
- 场分布和相位计算 &Pn%zfmMN  
- 光束参数（M2值，发散角） ,<Do ^HB/  
 模拟/设计  9\W5
 
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 4
I]/  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 0B!mEg  
 分析和优化整形光束质量 t9=|* =;9)  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 &p(*i@Ms  
F#3$p$;B$  
系统说明 -*-zU#2|  
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模拟和设计结果 B'[3kJ'  
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数值探测器结果 wft:eQ  
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Ltq*Vcl\  
总结 bvxxE/?Ni  
$=6kh+n@  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 30T:* I|  
1.模拟 @,f,tk=\S  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 jP{]LJ2.6\  
2.评估 e]L3=R;  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 pC?1gc1G  
3.优化 PrYWha=c-  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 h
G0lR.:  
4.分析 +~v3D^L15  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 1:~m)"?I_^  
/`]|_>'  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 +'6ea+$  
]nr BmKB  
详述案例 .4m3@!qo)E  
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系统参数 oXZ@*   
<45dy5!Tz  
案例的内容和目标 '/]Aaf@U8  
vpr@  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 8"I5v(TV  
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ie8H  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 1)kl  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 0kr& c;~  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 nQ(:7PFa'  
->#@rF:S  
模拟任务：反射光束整形设置 Fn0LE~O}-8  
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。 z@S8H6jM)S  
U3R`mHr0  
6W#F Ss~  
!5 :1'$d]H  
4!b'%)  
HW%bx"r+4f  
规格：像散激光光束 HFCFEamBMP  
o9SfWErZ  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 KV&_^xSoh|  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 FO)nW:8]  
Svp
Ts  
|\L,r}1N  
lNp:2P  
|Btx&'m  
~$
&r(9P  
规格：柱形抛物面反射镜 -<^Q2]PE;  
                         (DaP~*c3cC  
 有抛物面曲率的圆柱镜 FXwK9 %  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 b(rBha|  
 曲率半径等于焦距的两倍 sf&K<C](  
yDBgSO{d  
!urd $Ta  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） F$.s6Hh.  
2o7C2)YT$  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ^*~u4
app  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） o2UJ*4  
 离轴角决定了截切区域 ~w}[ ._'#M  
_A0avMD}  
规格：参数概述（12° x 46°光束） -bX.4+U  
;;J98G|1  
   ^RDXX+  
Kpbber  
光束整形装置的光路图 P\4o4MF@K  
\$Qm2XKrK  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 XA^:n+Yo  
 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。 }K]VlFR  
'cc4Y~0s  
反射光束整形系统的3D视图 Tk=3"y+u[  
YU"\Wd[  
<(lSNGv5N  
u5B/Em7,0  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 `r bqYU0  
 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）。 >~8Df61o`  
y:Ab5/bHy  
详述案例 vF\zZ<R/  
j`pR;XL1[  
模拟和结果 %QZ!Tb  
1VsEic  
结果：3D系统光线扫描分析 H ?:#Ui(p  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 )Ea_:
C'  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 \} Szb2  
b-/x  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd =_:L wmI  
C)kQi2T  
使用参数耦合来设置系统 8-lY6M\R\  
FDC{8e  
-k{R<L  
自由参数： 6KTY`'I  
 反射镜1后y方向的光束半径 6)YNjh.{*  
 反射镜2后的光束半径 =5eDT~=2{U  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） .T
X& X  
 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。 4V3 w$:,  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 /pN2
Jst  
zQ_[wM-  
\+A<s,x  
. +?lID  
hjT1SW\I  
UL"3skV   
4>#^Pk?Ra  
自由参数： [63;8l
}  
 反射镜1后y方向的光束半径 pa73`Ca]  
 反射镜2后的光束半径 >Tx;<G  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） =^M t#h."  
 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。 JH;DVPX9z  

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