[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） .
xGo\aD  
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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 
MA\m[h]  
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EntF@ln!  
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简述案例 *Jvxs R'a1  
B%tIwUE2  
系统详情 {L@+(I  
 光源 '>j<yaD'  
- 强象散VIS激光二极管 7}be>(  
 元件 Rj[hhSx 2  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） &]P"48NT  
- 具有高斯振幅调制的光阑 hv*>%p  
 探测器 6HoqEku/Q  
- 光线可视化（3D显示） \dRzS@l  
- 波前差探测 P+<BOG|m  
- 场分布和相位计算 (1CJw:  
- 光束参数（M2值，发散角） n*Q`g@`  
 模拟/设计 P|e`^Frxt  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 bGv*-;*  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： o=pt_!i/  
 分析和优化整形光束质量 ?c!:81+\  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 z[fB!O  
g"wxC@IR  
系统说明 i+f7  
A\K,_&x1Z  
[oV{83f  
模拟和设计结果 Q1Ux!$_  
R A:jzht  
数值探测器结果 '>@4(=I  
_%Bz,C8  
6*u,c^a  
N{8"s&  
Ia2(Km  
总结 Y\xUT>(J7  
St@l]u9  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 s5l3V2k  
1.模拟 Sk:2+inU  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 !@G)$g=<  
2.评估 "PMQyzl  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 fN-Gk(Ic  
3.优化 38~PWKt  
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。 Yd:Q`#7A  
4.分析 MIq"Wy|Zs  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 %aU4,j^],o  
c'Z:9?#5  
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。 x4m 5JDC  
 H;NbQ  
详述案例 $X\va
?(  
j!\dn!Xwt  
系统参数 %-+j
  
L@RIZu>ZW+  
案例的内容和目标 m@jge)O&D  
whye)w  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 s)zJT  
\M{[f=6llh  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
5RF4]$zT  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 2Il8f  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 tx"LeZZ  
VO=!8Yx[  
模拟任务：反射光束整形设置 b9~A-Z  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 [:h5}  
f'X9HU{Cz  
h7]EB!D\A  
%'bJ:  
`&!k!FZY*  
C&+6>L@  
规格：像散激光光束 qmglb:"  
DkD
oA;m  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 P(,?#+]-  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 P
T'MNH  
:@eHX&  
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j.m(ltGh  
aJhxc<"e  
***a2Z/(  
规格：柱形抛物面反射镜 IXpc,l `  
                         8|@9{  
 有抛物面曲率的圆柱镜 xb:&(6\F  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 rf.`h{!!  
 曲率半径等于焦距的两倍 +1rkq\{l  
OGOND,/R?/  
jZteooJG|  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） /(hUfYm0  
3BG>Y(v  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ALc`t(..}A  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） SJ?cI!=x  
 离轴角决定了截切区域 = &tmP  
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fBUT6  
规格：参数概述（12° x 46°光束） #wY0D_3@1  
7f3O  
   wSEWwU[  
)5_jmW`n  
光束整形装置的光路图 15U(={  
-0Cnp/Yj@  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ?QZ"JX])  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 ea'&xs#GK  
x79Ha,  
反射光束整形系统的3D视图 `R
"~v/x  
U75Jp%bL  
mN|r)4{`  
piy`zc-yu  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 g[H',)A)  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 oGa^/:6L  
*`_{  
详述案例 0@I S  
m3bCZ9iE  
模拟和结果 bi[IqU!9  
6eFp8bANN#  
结果：3D系统光线扫描分析 (o5j'2:.  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 qpIC{'A.  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 }e2VY  
Ep9W-n?}  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd zcrY>t#l  
":a\z(*t  
使用参数耦合来设置系统 aJ Z"D8C  
#>lG7Ns|4  
rf~Y
6U?7  
自由参数： u .f= te  
 反射镜1后y方向的光束半径 oVFnlA  
 反射镜2后的光束半径 Q7Iw[=;\  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 7lV.[&aKW  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 I$q]. B  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 wX >*H  
I9h ?;(  
'R-3fO???  
@+3kb.P%7  
h2ytS^  
*g?Po+ef%  
wE+${B03  
自由参数： X+UJzR90  
 反射镜1后y方向的光束半径 (hiyNMC
  
 反射镜2后的光束半径 IxLhU45  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 8NyJc"T<.  
 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。 }PTV] q%  

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