[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ;pBSGr9  
?\(E+6tpP  
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 [Sg1\UTl  
]A5FN4 E  
3RXq/E  
%gkRG66  
简述案例 5^ARC^v  
['tGc{4  
系统详情 ?`uY*+u  
 光源 VI74{='=  
- 强象散VIS激光二极管 '.c[7zL  
 元件 *6df|q  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） w;
&J._J  
- 具有高斯振幅调制的光阑 &UEr4RK;I  
 探测器 [ZZ~^U5  
- 光线可视化（3D显示） [_G_Wl'#8  
- 波前差探测 ?y>P  
- 场分布和相位计算 4sP0oe[h  
- 光束参数（M2值，发散角） i,8h B(M!  
 模拟/设计 ;;2XLkWu  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 =XzrmPu  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 4fT,/[k?  
 分析和优化整形光束质量 b" 1a7  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Ew*_@hVC  
$k,Z)2  
系统说明
K9njD#/  
kl?U2A.=  
I+rHb< P%  
模拟和设计结果 r?nvJHP  
Nv,1F  
数值探测器结果 ZNuz%VO  
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+0{m(
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E/v.+m  
总结 JF!JY( U,  
:1^ R$0d  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ,|D_? D)U  
1.模拟 v*Ds:1"H-I  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 nsKl3}uU  
2.评估 jVC`38|  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 |]1-ck!  
3.优化 I<`K;El'  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 %PRG;kR  
4.分析 P"Lk(gY  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 #` Q3Z}C  
J3fk3d`2  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 t~H'Ugv^  
##+|zka!U  
详述案例 Ls< ";QJc  
b#`XmB  
系统参数 ]VtVw^ir  
0{^@kxV  
案例的内容和目标 9
js!gJC  
}Qyuy~-&^  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 +;^UxW  
AFE6@/'  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 UF0W%Z  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 6_]-&&Nr  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ZG[P?fM  
nr7#}pzo  
模拟任务：反射光束整形设置 2l]*><q|  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 K2$ fKju  
QK%Nt
 
Y)#x(s?t  
h DpIwzJ  
+`tl<rg;  
&.XlXihnt  
规格：像散激光光束 uu ahR  
p)6!GdT  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 z"#iG
&>a,  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Z/-9G  
rQmDpoy
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jz,Mm,Gi  
=1Nz*
c  
rPhx^ QKH2  
p]h;M  
规格：柱形抛物面反射镜 ;iT@41)
7  
                         8T6LD  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Vw-,G7v&E  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 4'3do>!  
 曲率半径等于焦距的两倍 eS#kDa/ %  
q^!_jMN5  
`9;0Y  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） S!+c1q: ].  
mj{B_3b5  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ;f;A"  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） eTg8I/)%B  
 离轴角决定了截切区域 aQ!QrTua-  
o>|&k]W/  
规格：参数概述（12° x 46°光束） a ?D]]0%  
Lk%`hsv  
   I0iTa99K  
(rKyX:Vsy  
光束整形装置的光路图 !8g419Yg  
>+,w2m@0  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 w8=&rzr8  
 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。 s!k7Wwj  
x
,wXR=H  
反射光束整形系统的3D视图 5(wmy-x\  
x[?N[>uw  
0gRj3al(  
l7h6R$7; 0  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 -VZn`6%s  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 *y+N-uq  
TxJoN]Z.  
详述案例 oW}nr<G{
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vHJOpQmt~  
模拟和结果 _+!@c6k)ra  
./]xn  
结果：3D系统光线扫描分析 6ZO6O=KD  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 [T |P|\M  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 mpr_AL!ZO~  
[}Q_T.4)E  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 2xLEB&  
jz,K>   
使用参数耦合来设置系统 }VU^ 8
D  
7xF)\um  
"D\>oFu  
自由参数： O]4v\~@-j  
 反射镜1后y方向的光束半径 r` B(ucE  
 反射镜2后的光束半径 nx
Wm  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） kzE<Y  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 M)F_$ ICE-  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 %p48=|+  
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Y/x>wNW  
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zRU9Q2Y  
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[vGkr" =  
自由参数： Ypx5:gm|J  
 反射镜1后y方向的光束半径 ZZ>"LH  
 反射镜2后的光束半径 YpOcLxFL  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） YdZ9##IU3  
 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。 )[S#:PP  

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