[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 9(HGe+R4o  
+|S)Mm8-  
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 J_&cI%.  
Z-CA9&4Uh  
3`SH-"{j%  
*wqR.n?  
简述案例 Yy/,I]F  
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OL-  
系统详情 d=+zOF  
 光源  7Tr '<(A  
- 强象散VIS激光二极管 6w3[PNd  
 元件 ={o4lFe3v(  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ^|h_[>  
- 具有高斯振幅调制的光阑 3VMaD@nYa  
 探测器 @/As|)  
- 光线可视化（3D显示） dmkGIg}  
- 波前差探测 U"@p3$2QW  
- 场分布和相位计算 |I"&Z+m  
- 光束参数（M2值，发散角） 0nI*9  
 模拟/设计 $ta"Ug.z  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 M^l%*QF[,q  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： \hlS?uD\  
 分析和优化整形光束质量 h Ks  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 obbg#,  
7w5l[a/  
系统说明 23=wz%tF  
/;q3Q#  
Gl{2"!mt=  
模拟和设计结果 *}HDq(/>w  
`3K."/N6c  
数值探测器结果 yoq-H+<  
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~Odclrs  
hP[/xe  
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总结 c2GTN"  
Ygfy;G%  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ~|{e"!(}  
1.模拟 {KTZSs $n  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 t]3:vp5N]  
2.评估 =VWH8w.3  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 CIwI1VR^  
3.优化 %ID48_>*  
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。 7S=]@*  
4.分析 Bz,Xg-k+  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 IA=\c  
,HE{&p2y  
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。 (i<\n`h1K  
tnb'\}Vn  
详述案例 :%fnJg(
 
,Wd+&|Q  
系统参数 [8DPZU@  
}ew)QHd  
案例的内容和目标 WT 5 2  
[e|9%[.V  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 *gwo.s  
&u2m6 r>W  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 #x6wM~  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 z^KBV^n  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 |F=.NY  
W$D:mw7  
模拟任务：反射光束整形设置 70R_O&f-k  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ,k:>Z&:  
^m.%FIwR  
8RZqoQDH  
FYg{IKg  
T}'*Gry  
\3rgwbF  
规格：像散激光光束
?%>S5,f_  
w0.;86<MV  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 L1SZutWD?  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 V1,4M_Z  
%NhZTmWm  
D|C!KF (  
i Hcy,PBD  
]*rK;  
Jjx1`S*i  
规格：柱形抛物面反射镜 #("E)P  
                         ,G$<J0R1  
 有抛物面曲率的圆柱镜 2) Q/cH\g  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 dP/1E6*m  
 曲率半径等于焦距的两倍 .T~Oc'wGo  
K>2Bz&)  
SQG9m2  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） U]E~7C  
^{O1+7d[.  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ?j8_j  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） s<LYSrd  
 离轴角决定了截切区域 t8#u}u  
?[X^'zz}  
规格：参数概述（12° x 46°光束） baR*4{]  
AHP;N6Y6  
   7nawnS  
RDu{U(!  
光束整形装置的光路图 ?ieC>cr  
cD<5~`l  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ~Y7:08  
 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。 K3J,f2Cn$  
*b(nX,e  
反射光束整形系统的3D视图 JjH141 n%D  
#<R6!"TNoz  
yt`K^07@  
D;oX*`  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 vSJ# }&  
 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）。 >yt8gw0J  
jH2_Ekgc;_  
详述案例 AUm5$;o,/  
_Qf310oONS  
模拟和结果 6L&_(/{Uw  
5oY^;)\/  
结果：3D系统光线扫描分析 Wtj*Z.=:  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 qZh}gu*>  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 eh6=-  
J@(69&  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 1>_2 =^[  
z~RE}k  
使用参数耦合来设置系统 +)e+$ l  
/baSAoh/e
 
2fMKS  
自由参数： r[KX"U-  
 反射镜1后y方向的光束半径 B5/
"2i  
 反射镜2后的光束半径 $xq$  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &]1gx#  
 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。 QWAtF@qTV  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 t``q_!s}
F  
w@hbY:Z9z  
0hOps5c8=  
Y/,Cy0!  
Qis/'9a  
<2fgao&-n  
?%i~~hfH#N  
自由参数： 9<1dps=c  
 反射镜1后y方向的光束半径 7toDk$jJRg  
 反射镜2后的光束半径 Pbl#ieZM  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ')KuLVE}S  
 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。 t/(rB}  

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