[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） jSMvZJX3n  
j2GO ZKy  
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 {2u#Q7]|
 
.iK{=L/(y  
,S"a ,}8  
yEYlQ=[#  
简述案例 + 3+^J?N  
K/oC+Z;K  
系统详情
L,!3  
 光源 ^kg[n908Nw  
- 强象散VIS激光二极管 y$6m|5  
 元件 )$18a  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） AhjK*nJF  
- 具有高斯振幅调制的光阑 =#WoeWFW*  
 探测器 $dr=M(&  
- 光线可视化（3D显示） z}I4m  
- 波前差探测 M4hzf  
- 场分布和相位计算 c
\2+f7o@  
- 光束参数（M2值，发散角） H.\
gLIr  
 模拟/设计 lMpjE  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 bWc3a  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： "`pI!nj  
 分析和优化整形光束质量 fiDwa ;,  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 foh>8/AL/  
sW/^82(dM  
系统说明 }9n{E-bj*  
tvNh@it:F  
r;3{%S._  
模拟和设计结果 \0&7^  
i <KWFF#  
数值探测器结果 _N`:NOM  
3GEI)!  
7^Y"K  
G8}w|'0m  
J%|!KQl  
总结 $umh&z/  
!<!5;f8  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 sZ`C "1cX  
1.模拟 J23Tst#s  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 >T*/[{L8;  
2.评估 W,</  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 rLMjN#`^  
3.优化 HKA7|z9{  
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。 IooAXwOF  
4.分析 CA2 ,  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 wwnl_9a  
FBit/0  
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。 #R_IF&7  
HWe?vz$4"  
详述案例 ka_]s:>+  
<gU^#gsGra  
系统参数 Jv  
-phwzR\(t  
案例的内容和目标 "#uXpCuw  
HCP'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。 xE/r:D#  
b&k !DeE  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ia.95H;  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 'J+dTs;0  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Gc=#  
c"X`OB  
模拟任务：反射光束整形设置 mjdZ^  
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。 YJZViic  
 m9My  
YVy+1q[  
5a moK7  
N*.JQvbnr  
PprCz
"  
规格：像散激光光束 ZJev_mj  
3nVdws  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 =]r<xON%S  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 D[) Z$+D4f  
BU|=`Kb|))  
n6T@A;_g  
P$E#C:=  
Wi3:;`>G<p  
%";bgU2
Q  
规格：柱形抛物面反射镜 Obd@#uab  
                         #biI=S  
 有抛物面曲率的圆柱镜 c]]OV7;)>  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 {"<D$*K~  
 曲率半径等于焦距的两倍 W79wz\a  
Bob K>db  
69)- )en  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） -3 .Sr|t  
~(4;P%L:  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 }EB/1
8  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 5[Sa7Mk  
 离轴角决定了截切区域 u~Zx9>f  
/]~Oa#SQ:  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 4(5NHsvp  
OQt_nb#z`{  
   ?1\rf$l8  
if6/
+7  
光束整形装置的光路图 m44Ab6gpsb  
@.Pd3CB0  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 |l)z^V!  
 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。 0fhz7\a^_<  
w'NL\>  
反射光束整形系统的3D视图 QXTl'.SfF  
y; LL^:rq  
d
f}DJB  
n&V\s0  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 .(T*mk*>  
 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）。 BeAkG_uG  
&rY73qfP'  
详述案例 4-RzWSFbo`  
&jJj6 +P\  
模拟和结果 fUy:TCS  
9$)I=Rpk=  
结果：3D系统光线扫描分析 qx,>j4yw  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 B%Pg:|  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 {C6,h#|pg  
kXw&*B-/  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd b4o`eR  
i,5mH$a&u:  
使用参数耦合来设置系统 V\U,PNkZQ  
.wj?}Fr?97  
^Ec);Z  
自由参数： 6M({T2e  
 反射镜1后y方向的光束半径 p%;n4*b2  
 反射镜2后的光束半径 T0=8 U; =  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ~4e4Gyx c  
 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。 Yyl(<,Yi  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 MM_c{gFF  
'Em5AA`>  
%ZT@&  
s];jroW@u  
=Kf]ZKj)  
^! ?wh  
]iP  +Y  
自由参数： oHo@rGU  
 反射镜1后y方向的光束半径 N@Fof(T&  
 反射镜2后的光束半径 OsQB` D  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） qX,TX 3  
 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。 5,H,OZ}  

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