[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） >~l^E!<i-u  
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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 _G$21
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Obx!>mI^6  
简述案例 )b~+\xL5J  
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系统详情 nKmf#  
 光源 N(kSE^skOa  
- 强象散VIS激光二极管 A6I^`0/  
 元件 z
.
!u<hy(  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） -bgj<4R$p  
- 具有高斯振幅调制的光阑 0Q~\1D 9g  
 探测器 t>2EZ{N+y  
- 光线可视化（3D显示） *^iSP(dg
 
- 波前差探测 C{G;G@/7  
- 场分布和相位计算 $Ji;zR4,  
- 光束参数（M2值，发散角） j|>^wB  
 模拟/设计  e**5_L  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ;*{Ls#  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： OD~yIV  
 分析和优化整形光束质量 w0O(>  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 QBCEDv&j  
3U! l8N2  
系统说明 BxiR0snf0q  
YB_fy8Tfx  
)m Ii.  
模拟和设计结果 h^YUu`P  
@zJiR{Je-U  
数值探测器结果 1*f/Y9 Z  
!Ld[`d.|R!  
^e]h\G  
E_0i9  
y,6KU$G  
总结 NOFH  
Q$5%9  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 N+vsQ!Qz  
1.模拟 jw)c|%r>  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 CropHB/t  
2.评估 xg4wtfAbS  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 S rhBU6
K  
3.优化 {5 3#Xd  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 EgRuB@lw76  
4.分析 T[-Tqi NT  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 \0)2 u[7  
F5+!Gb En  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 /Ri-iC >  
d>0 j!+s  
详述案例 @P">4xVX{  
55Xfu/hQ  
系统参数 3x=NSe|f  
p::`1  
案例的内容和目标 uM[[skc  
!>WW(n07Ma  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 )h,}v()qc#  
L?(m5u~b  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 >}r 1A  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 N.vkM`Z  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 5*O]`Q
7  
&-KQ m20n  
模拟任务：反射光束整形设置 [9Hrpo]tU:  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ,w,)n^  
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规格：像散激光光束 RPkOtRKL=w  
f|,2u5 ;z  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 f.RwV+lq  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 hOe$h,E']  
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V_9>Z?  
<7oZV^nd *  
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规格：柱形抛物面反射镜 o2^?D
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                         t`0(5v  
 有抛物面曲率的圆柱镜 PU%WpI.w  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 aT=V/Xh}d  
 曲率半径等于焦距的两倍 `4"&_ltD  
=@k3*#\  
Ot3+<{  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 9z(h8H  
|bmc6G[  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 mh~n#bah  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） #~[mn_C  
 离轴角决定了截切区域 hF-
X8$[  
q?oJ=]m"  
规格：参数概述（12° x 46°光束） |9 4xRC  
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   C5oIl_t  
MM Nz2DEy[  
光束整形装置的光路图 D 3}e{J8  
1;9 %L@  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。  \4&FW|mx  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 }u'O<d~z?  
sJYs{Wm  
反射光束整形系统的3D视图 }UHoa  
<*&2b  
0N3S@l#,\A  
+luW=
j0V  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 bq`0$c%hN  
 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）。 f%Bmx{Ttq  
As*59jkB  
详述案例 "a>a "Ei  
PRF^<%mkI  
模拟和结果 cx(b5Z  
Gex%~';+q  
结果：3D系统光线扫描分析 -\=kd {*B  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 qxglA*/ [  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 %D}]Z=gp  
]#oqum@Yf1  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd y'pX/5R0  
'D;'Pr]  
使用参数耦合来设置系统 p uLQ_MNV  
)haHI)xR  
{!vz 6QDS  
自由参数： iG;GAw|
E  
 反射镜1后y方向的光束半径 EYF]&+ 9  
 反射镜2后的光束半径 Qw
s#v}x
F  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） r`(U3EgP  
 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。 &tE#1<k  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 )|@UY(VZ^  
nLjo3yvV..  
dq ~=P>  
c\pPwG  
YG6Kvc6T  
k"2xyzt*  
/.aDQ>  
自由参数： JM
q00_  
 反射镜1后y方向的光束半径 O~AOZ^a:2  
 反射镜2后的光束半径 ,, G6L{&
Z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） :S5B3S@|  
 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。 y(RK|r  

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