[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） K;?D^n.  
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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 }s}g}t8v-  
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q-F K=r 5  
简述案例 pO`KtagL  
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系统详情 O `}EiyV  
 光源 ScPVjqG2{  
- 强象散VIS激光二极管 #oUNF0L@6  
 元件 2{OR#v~  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） %Y^J''  
- 具有高斯振幅调制的光阑 [{x}# oRSE  
 探测器 AYts &+  
- 光线可视化（3D显示） J+6zV m  
- 波前差探测 Rr)+M3'  
- 场分布和相位计算 *3GV9'-P  
- 光束参数（M2值，发散角） 4U}qrN~=  
 模拟/设计 yeo&Qz2vU  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 =
6%oW2E\  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Fhoyji4  
 分析和优化整形光束质量 8t-GsjHb  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 oaoTd$/5  
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系统说明 &.?XntI9O  
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]\$/:f-2  
模拟和设计结果 a)qan  
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数值探测器结果 Swi#
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总结 zG!nqSDG  
}U_ '7_JT  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 7>vm?a^D2&  
1.模拟 C8N)!5(A  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 \@LTXH.  
2.评估 /ZLY@&M  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 TJ|Jv8j<s  
3.优化 p?@ %/!S  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 'rQ"Dc1D  
4.分析 B/? L$m  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 7e/+C{3v  
% RSZ.  
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。 IK~&`n](>  
+6m.f,14q  
详述案例 I[\~pi,  
Q?{%c[s  
系统参数 /7Q|D sa  
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案例的内容和目标 6SSDc/  
FR&`
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 s27IeF3  
nB[-KS  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 k;WD[SV  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 .
6B\fr.za  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 vqf$("  
Hvl
n>x@  
模拟任务：反射光束整形设置 6%D9;-N)  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 s='+[*&&  
W:w~ M'o  
'`];=QY9pg  
B@,9Cx564  
y4V:)@P  
l6viP}R  
规格：像散激光光束 /r}L_wI  
:Mf"  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 6Rd4waj_,U  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 9 _d2u#  
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S  
+Y\:Q<eMFg  
IRdt:B|@  
~MpikBf  
J 3!~e+wn  
规格：柱形抛物面反射镜 *[Hrbln  
                         98m|&7  
 有抛物面曲率的圆柱镜 K%^n.  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 (!j#u)O  
 曲率半径等于焦距的两倍 ~j0rORy]  
v gN!9  
DE?v'7cmA  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） @KG0QHyiU  
t6+m` Kq  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 _IH" SVub  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） yPyu)  
 离轴角决定了截切区域 ?J[3_!"t  
^0VL](bD>  
规格：参数概述（12° x 46°光束） >r.]a`  
0.aXg"  
   \& JZ >h  
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;g  
光束整形装置的光路图 _k-_&PR  
xNz(LZ.c  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 pwUXM?$R  
 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。 LQ0/oYmNc  
#6sz@XfV  
反射光束整形系统的3D视图 !Sq<_TO  
Hl*v
S  
6&3,fSP  
=:W2NN'  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 DA=!AK>  
 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）。 $KHm5*;nd  
{C1crp>q  
详述案例 :qYp%Ub  
e3~MU6  
模拟和结果 ^:nc'C gP  
j;x()iZ<  
结果：3D系统光线扫描分析 f%Q)_F[0D4  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 R!nf^*~  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 A|A~$v("R  
jnH\}IB  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd {>&~kM@  
De$AJl  
使用参数耦合来设置系统 ju~$FNt8R  
b0P3S!E  
dBWny&  
自由参数： Z
9{~t  
 反射镜1后y方向的光束半径 A=|XlP$6  
 反射镜2后的光束半径 _\!]MV  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） MJn-] E  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 }nx)|J*p  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 0.GFg${v`  
,0l Od<  
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U  
ldv@C6+J  
Y
$'j9bUJ  
.ZXoRT  
3bEcKA_z(  
自由参数： ~uQ*u.wi  
 反射镜1后y方向的光束半径 =~^b  
 反射镜2后的光束半径 -YoL.`s1  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） kUT2/3Vi  
 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。 )ycI.[C  

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