[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） dU n#'<g5  
!XceiQu  
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 .AS,]*?Zn%  
9j9?;3;  
+Q&@2 oY"  
-W vAmi  
简述案例 U?yXTMD  
n&&y\?n  
系统详情 ?q`mr_x%?  
 光源 M!@[lJ  
- 强象散VIS激光二极管 u
S.a9 Q(  
 元件 rMloj8O*  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） "E#%x{d  
- 具有高斯振幅调制的光阑 5@5="lNjS  
 探测器 l>q.BG  
- 光线可视化（3D显示） kp"cHJNx  
- 波前差探测
FiL JF!  
- 场分布和相位计算 /m:}rD  
- 光束参数（M2值，发散角） VQ`O;n6/`  
 模拟/设计 oaE3Aa  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 !{\c`Z<#  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： "5bk82."  
 分析和优化整形光束质量 (>23[;.0  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ktb.fhO  
$E6uA}s  
系统说明 YSmz)YfX9  
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K*[wr@)
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模拟和设计结果 E>v~B;@  
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数值探测器结果 "zc!QHpSd  
c:5BQr '  
f}4h}Cq  
*z~Y*Q0  
E u  
总结 FT6cOMu  
9X~^w_cdk  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 #'oK
krl  
1.模拟 ;?9~^,l  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 -)GfSk   
2.评估 @hv] [(<  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 m? hX=  
3.优化 75u*ZMK  
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。 @P>@;S  
4.分析 IA'AA|v  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 `)fGw7J {  
8*ysuL#  
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。 7Ll(,i<,C  
<rI~+J]s  
详述案例 ,58[WZ
G  
umeb&\:8S-  
系统参数 fA^O  
R<)uvW_@  
案例的内容和目标 s zg1.&  
Qt$Q/<8U  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 "%Ak[04'  
}e$);A|  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 s*@.qN  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 o2L/8q.  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 xXt
DGP  
Tq+pFEgQ`@  
模拟任务：反射光束整形设置 )mU)7
@!  
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。 \wd~Y  
+?p ;,Z%5  
RK0IkRXQd  
y? g7sLDc  
WJ@,f%=<~  
9}-,dgAB  
规格：像散激光光束 <fxYTd<#D[  
Y!H"
LI  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 |v+b?@  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 IlVi1`]w  
Xo,BuK&G  
4_ 3\4  
O_033&  
K;Ktx>Z/  
S}+n\pyQ  
规格：柱形抛物面反射镜 Jad'8}0J  
                         AjpQb~\  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Msf yIB  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ``={FaV~m  
 曲率半径等于焦距的两倍 +MEWAW[}^  
[|3 %~s|Sv  
wo/H:3^N  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ,[x'S>N  
B:l(`G  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 
1\BECP+  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 'ySWf,Q^  
 离轴角决定了截切区域 5VI'hxU4Qg  
p|Ln;aYc  
规格：参数概述（12° x 46°光束） NXV%j},>  
*{ .u\BL5  
   0-@waK  
#M
:W?
&.  
光束整形装置的光路图 =(o$1v/k  
kys?%Y1  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 9QpKB c  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 4CDmq[AVS[  
7>.^GD  
反射光束整形系统的3D视图 q+N}AKawB  
rh+OgKi  
6Cibc.vt  
P~~RK&+i  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Ys\l[$_`*  
 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）。 7Kn=[2J5k'  
LNj|t)Ov  
详述案例 3vy5JTCz~  
9J<KR#M  
模拟和结果 
X%;,r 2g  
UZ y  
结果：3D系统光线扫描分析 RvVnVcn^#  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ?)9
6YX'  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 w^r*qi"  
Dhq7qz  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd %o5GD  
7n#0eska,  
使用参数耦合来设置系统 1j}o.0\  
VRD2e ,K  
$u>^A<TBN  
自由参数： e Q0bx&  
 反射镜1后y方向的光束半径 0ya_[\  
 反射镜2后的光束半径 )xi|BqQz  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） $BG9<:p  
 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。 B-o"Y'iXs  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 .[~E}O  
nHA2p`T  
0O[q6!&]  
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&fod  
ZM<1;!i  
q+SDJ?v  
M5D,YC3<  
自由参数： !Qn:PSk  
 反射镜1后y方向的光束半径 a-hF/~84S:  
 反射镜2后的光束半径 <n0-zCf  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ?vvjwys@  
 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。 <;=X7l+  

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