[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） IUwY/R9Q  
BHa!jw_~o  
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 $.v5G>-)3  
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SdN|-'qf  
简述案例 Dj?95Z,r  
HAP9XC(F]  
系统详情 I
A''-+9  
 光源 ytHa[U  
- 强象散VIS激光二极管 7HFw*;  
 元件 )KkA<O}f  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） sA:0b5_a  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ZcIwyh(`  
 探测器 0YW<>Y`6  
- 光线可视化（3D显示） TqCzpf&&h/  
- 波前差探测 !k Hpw2  
- 场分布和相位计算 u2o6EU`  
- 光束参数（M2值，发散角） DOf[?vbu  
 模拟/设计 <^OGJ}G  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 E}yl@8g:#  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： c[ga@Vy  
 分析和优化整形光束质量 R$wo{{KX  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 c!E+&5|n  
H2[S]`?  
系统说明 pvkru-i]  
e~jp< 4  
0lY.z$V  
模拟和设计结果 !c'a<{d@  
'd'*4 )]k  
数值探测器结果 ,}F{V>dhn  
Y[@$1{YS  
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`UGHk*DL)  
总结 NkA|T1w7  
PudwcP{  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 @<r;>G  
1.模拟 (?;Fnq  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 T^%$  
2.评估 9Iy>oV  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 |'Z6M];8t  
3.优化 e\tcP  
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。 44]/rP_m  
4.分析 u6$fF=  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 <Hig,(=`.  
FlgK:=Fmj  
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。 [C.Pzo  
_/]4:("  
详述案例 =T|Z[/fto  
WfL5.&  
系统参数 rs`H':a/  
mtvfG  
案例的内容和目标 0_J<=T?\"s  
$ nx&(V  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 |Rf4^vN  
y?zNxk/p  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ]9pK^<  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 5~5d%C^3k  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ^`!5!|  
/n"Ib)M  
模拟任务：反射光束整形设置 KD11<&4_x  
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。 4en[!*  
6av]LYK  
0sD"Hu  
0hp*(, L  
F]:@?}8R  
{R5Q{]dK3  
规格：像散激光光束 mQ*:?\@  
]k-<[Z;I,  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 _VFl.U,   
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 / q*n*j  
Y&6vTU  
tF}Vs}  
s,!+wHv_8  
-|"W|K?nq  
f5.rzrU  
规格：柱形抛物面反射镜 ^rO3B?_  
                         f|P%  
 有抛物面曲率的圆柱镜 <xe=G]v  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 T:p,!?kc7  
 曲率半径等于焦距的两倍 2K0HN  
:FcYjw  
'85@U`e.  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） EZlcpCS  
_BHR ?I[w  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 !$ItBn/_  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ?BtWM4Id8  
 离轴角决定了截切区域 J$JXY@mBSC  
zGjf7VV2a  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 2Z!%Q}Do  
J{<,V\t)  
   0.7*2s-  
Z#0hh%E"|y  
光束整形装置的光路图 lv\C(^mGq  
vs]#?3+  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 u2%/</]h  
 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。 -L<''2t  
f4eLnY  
反射光束整形系统的3D视图 Ss ;C1:  
%P05k  
YaI8hj@}  
ME4Ir  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 tai  
 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）。 WtlPgT;wE  
t F^|,9_<  
详述案例 7v\K,P8  
|a/1mUxQ&  
模拟和结果 Sg;c|u  
"_dh6naZX  
结果：3D系统光线扫描分析 QhV!%}7  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ^wDZg`  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 k=L(C^VP  
)Nv$SH
 
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd iF:`rIC  
"uK`!{  
使用参数耦合来设置系统 woIcW  
Pt<lHfd  
G,,c,  
自由参数： MW&ww14  
 反射镜1后y方向的光束半径 :"BZK5{8  
 反射镜2后的光束半径 Id-?her>B  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） <~ E'% 60;  
 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。 GjF'03Z4  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 cu&tdg^q  
2Hltgt,  
^3`CP4DT  
U-+%e:v  
}ti+tM*  
M`{x*qR  
;533;(d*o  
自由参数： ODE9@]a
  
 反射镜1后y方向的光束半径 K5(:UIWx  
 反射镜2后的光束半径 ~xz3- a/  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） (W.euQy  
 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。 Mx& P^#B3  

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