[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） kJ'rtz4QO  
omP\qOc  
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 r5,V-5b  
qkbGM-H%U  
&xWej2a!  
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简述案例 !jQj1QZR`  
PtTL tiE~  
系统详情 $,.XPK5Qu  
 光源 w!%"b03q  
- 强象散VIS激光二极管 c80Ffq  
 元件 MD):g@  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） \; voBU  
- 具有高斯振幅调制的光阑 )Fsc0_  
 探测器 `VrQ?s  
- 光线可视化（3D显示） $ucDzf=o  
- 波前差探测 FoQy@GnM5  
- 场分布和相位计算 3<x1s2
U  
- 光束参数（M2值，发散角） ]?7q%7-e.a  
 模拟/设计 Yycfb  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 <*Gd0 v%  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： pi|=3W  
 分析和优化整形光束质量 rRvZG&k  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 nYnBWDnV  
>Jk]=_%  
系统说明 /:;"rnvq  
aGAeRF  
,<(0T$o E[  
模拟和设计结果 @tIY%;Bgk  
MBq
w{cy  
数值探测器结果 zCdcwTe  
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$KVCEe!X  
LO;?#e7  
2EH0d6nt  
总结 R=J5L36F  
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7{ e~U  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 yBRYEqS+  
1.模拟 MW2{w<-]7  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 kQ`p\}7_  
2.评估 FEO/RMh  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 /E-sg, k  
3.优化 x#XxD<y  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 OWc~=Cr  
4.分析 [Y4Wm?  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 gW-mXb  
LP'wL6#  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 {G+io
bQdd  
feJl[3@tO  
详述案例 \<HY'[gr  
6~-,.
{Y  
系统参数 #}lWM%9Dy  
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?YxF}  
案例的内容和目标 +!K*FU=).  
-%dBZW\u2  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 f@ILC=c<  
nT%ko7~-  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 }tO>&$ Z6f  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 kEp{L  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 @A|#/]S1  
CK#i 6!~r  
模拟任务：反射光束整形设置 c,:nWf  
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。 _SnD)k+TgJ  
DP-0,Gt&Xj  
7h.fT`  
4t-l@zFWb  
1H?I?IT30  
&`,Y/Cbw  
规格：像散激光光束 Sf*gAwnW  
x!6<7s  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 n1x"B>3  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 =ea.+  
p=m:
^9/  
0g;)je2_2?  
?r{hrAx  
`2/V.REX$h  
$AizKiV  
规格：柱形抛物面反射镜 F'-XAI <3  
                         tXuf!  
 有抛物面曲率的圆柱镜 1aZGt2;  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 9o4h~Imu  
 曲率半径等于焦距的两倍 (I#mo2  
6Jq3l_  
)}P/xY0  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） r@}8TE*|P  
\8g= Ix  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 MxH |y
o[  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） gZiwXb  
 离轴角决定了截切区域 "jLC!h^N  
'Z]wh.]T  
规格：参数概述（12° x 46°光束） tyWDa$u,u  
UmArl)R/  
   T2n3g|4  
F+ 7*SImv6  
光束整形装置的光路图 JL>frS3M  
2m"cK^  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 -$X4RS  
 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。 -:kIIK   
, 6Jw  
反射光束整形系统的3D视图 K9]zUe&#w  

hzU(XW  
^KnK \  
d"n"A?nXh  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 1w,34*-}  
 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）。 )\j dF-s  
CZ'm|^S  
详述案例 c%bzrYQvA;  
>t<\zC|~w  
模拟和结果 7A) E4f'  
T:Ovh.$  
结果：3D系统光线扫描分析 B=$O4nW_b  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 A2;6Vz=z  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Y%?*Lj|  
=LODX29  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ,<'>jaC  
aj,o<J
  
使用参数耦合来设置系统 /[D_9  
FE]UqB  
;TS%e[lFhQ  
自由参数： 0\vG <  
 反射镜1后y方向的光束半径 0AdxV?6z  
 反射镜2后的光束半径 (Q @'fb9z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Q
Q_7Q^  
 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。 vj344B  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 VX82n,'=t  
kN78j  
)TKn5[<4  
%q~q,=H$]  
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y4LUC;[n  
自由参数： k& +gkJm  
 反射镜1后y方向的光束半径 .)_2AoT7[  
 反射镜2后的光束半径 H17I"5N  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） {=?(v`88  
 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。 }]PHE(}7  

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