[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 39Nz>Nu:
 
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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 c:? tn  
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简述案例 -;T!d  
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系统详情 LdAWCBLS  
 光源 \_GG6  
- 强象散VIS激光二极管 #GoZH?MAF  
 元件 yE+Wb[H[  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 5pC+*n.  
- 具有高斯振幅调制的光阑 .AHf]X0  
 探测器 ]{sx#|_S  
- 光线可视化（3D显示） 47<f
g&T  
- 波前差探测 K+WbxovXU  
- 场分布和相位计算 $r3kAM;V:  
- 光束参数（M2值，发散角） |j2b=0Rpk  
 模拟/设计 Mk=
M)d`  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 (3. B\8s  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： p"l GR&b  
 分析和优化整形光束质量 C_5o&O8Bc  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 w?;j5[j  
/J@<e{&t~  
系统说明 Sm7O%V8{p  
r^g"%nq9/  
8D]&wBR:  
模拟和设计结果 d2~*fHx_!  
0eMO`8u[A  
数值探测器结果 P0 4Q_A  
)c6t`SBwi  
0gevn  
5I`_SOa!  
?R!?}7  
总结 VoG_'P  
fpPB_P{Ua  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 dp|VQWCq  
1.模拟 Z=KHsMnB  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 *#y9Pve  
2.评估 D*_Z"q_B  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 t>KvR!+`g  
3.优化 $*\GZ$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。 6d;_}  
4.分析 uUIjntSF(  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 |XrGf2P9u  
,
tEd>  
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。 N9S?c  
Zws[C  
详述案例 hJc^NU5  
dEu\}y|  
系统参数 a#pM9n~a  
xo GX&^=  
案例的内容和目标 S%6V(L|  
4 (>8tP\Y  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 #TG7WF5  
h 7/wkv\y9  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 FgnS+c3W(  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 s$3WJ'yr  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 K%@#a}kRb  
b/]@G05>>  
模拟任务：反射光束整形设置 .-mlV ^  
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。 eZ
bT;  
aYmN' POi  
$5r1Si)  
k:yrh:JhB  
m\"X%Y#  
CkeqK  
规格：像散激光光束 EmYu]"${1  
G0mvrc-(  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ']^
_W0?=  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 3d;w\#?L;  
@|;XDO`k;  
8h{;*Wr-  
b/g~;| <  
PBY;SG~  
V }wh  
规格：柱形抛物面反射镜 XJguw/[wm  
                         m^%Xl@V:c-  
 有抛物面曲率的圆柱镜 R-]i BL  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 52v@zDY  
 曲率半径等于焦距的两倍 =|O><O|  
#+SdX[N  
hNL_e3  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ,0^9VWZV  
15Vo_ wD<y  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 )%Lgo${[;  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） K-6+fgeB  
 离轴角决定了截切区域 PESJ7/
^E  
e)Pm{:E  
规格：参数概述（12° x 46°光束） F m$;p6&j  
$[HpY)MSRw  
   2`cVi"U  
Zoyo:vv&  
光束整形装置的光路图 n1@ Or=5  
dY$jg  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 e*/ya8p?  
 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。 tg%C>O  
3=Va0}#&  
反射光束整形系统的3D视图 0qk.NPMB0  
tbq_Rg7s  
F^}n7h=qk  
A]%hM_5s  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 (IIOVv 1J  
 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）。 ;h#nal>w@S  
b1t7/q  
详述案例 L}.V`v{zc  
5c+7c@.  
模拟和结果 8+U':xR  
/u N3"m5i  
结果：3D系统光线扫描分析 Rss=ihlM  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Jm{~H%  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 :rX/ILAr  
GcA!I!j/  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd !e(ZEV g  
& wG3RR|  
使用参数耦合来设置系统 Q=cbHDB  
G##^xFx  
xrky5[XoD  
自由参数： Gj(UA1~1  
 反射镜1后y方向的光束半径 D[iIj_CKQ  
 反射镜2后的光束半径 hR3Pa'/i  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） $[-{Mm  
 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。 p!w}hB598  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 +6v;(] y  
Y'S9   
l5d> YTK+5  
2\1\Jn#q  
QWWoj[d#  
?G>#'T[  
4uUR2J  
自由参数： qnZ`]?  
 反射镜1后y方向的光束半径 gDJ@s   
 反射镜2后的光束半径 v__;oqN0  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Q`X5W  
 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。 |;B 'C#  

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