[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 5B76D12  
gvLzE&V}  
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 O<EFm}Ae  
K,'v{wSr  
(Sd8S`xO  
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简述案例 /-v6jiM  
UBZ37P  
系统详情 eK)R=M@i  
 光源 G!L(K  
- 强象散VIS激光二极管 Spqbr@j  
 元件 8nSEAr~  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） zA g.,dA  
- 具有高斯振幅调制的光阑 2@~hELkk/E  
 探测器 d%wy@h  
- 光线可视化（3D显示） ooW;s<6  
- 波前差探测 uz%<K(:Ov  
- 场分布和相位计算 ?n0Z4 8%  
- 光束参数（M2值，发散角） lNwqWOWy  
 模拟/设计 X{YY)}^  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 *@1(!A  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： &uMx*TTY  
 分析和优化整形光束质量 "xK#%eJjWd  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 PDi]zp9>H  
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系统说明 RcG 1J7#i  
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b:6NVHb%  
模拟和设计结果 kQt#^pO)  
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数值探测器结果 I)YUGA5  
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^S%xaA9  
wdo(K.m  
fb*h.6^y9  
总结 5HqvSfq>?  
|T) $E  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 z?I"[M  
1.模拟 \)'5V!B|s  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ALY3en9,  
2.评估 gx ]5)O  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 5ca!JLs  
3.优化 $3'xb/3|  
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。 hC D6  
4.分析 ~cL)0/j}  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 lh`ZEvt  
qe<xH#6  
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。 ?;xL]~Q~1  
kE`Fg(M  
详述案例 7RZ HU+  
Q*54!^l+_r  
系统参数 `37%|e3bQ  
!(8)'<t9  
案例的内容和目标 ;#XF.l,u  
F(DM$5z[  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 _fM=J+  
e,DRQ2AU  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 /)*si  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 eZdFfmYW^R  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 "~:P-]`G  
I1 +A$<Fa  
模拟任务：反射光束整形设置 U)6Ew4uRxV  
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。 %$6?em_  
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Y1-=H)G  
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,:6.Gi)|  
Sah!|9  
规格：像散激光光束 #9rCF 3P  
AK//]   
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 oEJxey]B7  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 6ee1^>  
UXPF"}S2
 
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i  
,X)/ T!ff  
d04fj/B  
规格：柱形抛物面反射镜 _T(77KLn;  
                         _+ERX[i  
 有抛物面曲率的圆柱镜 CuFlI?~8 z  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =6d'/D#J  
 曲率半径等于焦距的两倍 :4x&B^,53  
lGXr-K?+Y  
V(=3K
"j  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 30{+gYA  
bo &QKK  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 T!1Np'12zF  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） nn8uFISb  
 离轴角决定了截切区域 H8A=]Gq  
M!Ywjvw*)3  
规格：参数概述（12° x 46°光束） }_fVv{D   
FPkig`(3  
   I#-T/
1N  
5|g#>sx>`q  
光束整形装置的光路图 asJt6C  
(G 9Ku 8Y  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 fiQ/ &]|5  
 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。 $%zM Z  
, L5.KwB  
反射光束整形系统的3D视图 X<uH [  
.#_g.0<  
tg;AF<VI  
rW[7 _4  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 I@uin|X  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 ksV^Y=]  
Wl{wY,u  
详述案例 N#8$pE  
l-q.VY2  
模拟和结果 ka<rlh<h  
(P 9$Ei0fv  
结果：3D系统光线扫描分析 gx=2]~O1(  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 5[A4K%EL  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 24I~{Qy  
K~14;  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd T;pe7"  
k7=mxXF  
使用参数耦合来设置系统 .xg, j{%(  
j12khp?  
dUP8[y  
自由参数： }>?"bcJ  
 反射镜1后y方向的光束半径 .!Os'Y9[,  
 反射镜2后的光束半径 d~w}{LR[1  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） aWMEo`O%  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 \q:PU6q  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ;op
8r u  
3t$)saQR  
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自由参数： 8\rHSsP  
 反射镜1后y方向的光束半径 `YPNVm<3)  
 反射镜2后的光束半径 <m+$@:cO  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ]`}R,'P  
 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。 S<DS|qOo  

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