[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） (6a<{  
V!^0E.?a  
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 i}v.x  
p0zC(v0*  
&}2@pu[S?7  
&V(6N%A^U  
简述案例 BU??}{  
Ma$~B0!;s  
系统详情 Ny$3$5/  
 光源 eh]syeKBj  
- 强象散VIS激光二极管 L)F4)VL  
 元件 .43cI(  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） q jc4IW t~  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ,~ZD"'*n6g  
 探测器 ~ *"iLf@,  
- 光线可视化（3D显示） vWeY[>oGur  
- 波前差探测 kI@<H<  
- 场分布和相位计算 gSw<C+  
- 光束参数（M2值，发散角） ]|,}hsN  
 模拟/设计 v)_FiY QQ6  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 9oO~UP!ag  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Z/?{{}H+  
 分析和优化整形光束质量 {xov
8M  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 (Y7zaAG]  
<y^_&9  
系统说明 $S?gQN.e  
{en'8kS  
_]4p51r0  
模拟和设计结果 F
5/,S   
a oU"  
数值探测器结果 gz[3xH~  
[{u3g4`}  
t$Rc 0  
]2)A/fOW  
Bz-jy.  
总结 ;zD4#7=  
Y01!D"{\  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 $'Mf$h  
1.模拟 \#dacQ2E@  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 p2t04p!  
2.评估 QNU~G3  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 &U|c=$!\  
3.优化 p5or"tK  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 0]c&K  
4.分析 x@rQ7K>  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 hd9HM5{p  
miQ*enZi  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 lm;hW&O9  
Po@;PR=  
详述案例 ([<HFc`  
' :B;!3a0d  
系统参数 T pF[-fO  
-W('^v_*  
案例的内容和目标 F.$z7ee@  
1r$-Uh  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 G)}[!'<rR  
Ri"hU/H{  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 OR~ui[w  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 =#W:z.w  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 T*C25l;w  
eZT8gKbjJ)  
模拟任务：反射光束整形设置 ;
n(f?RO3X  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 a,RCK~GR  
8ex;g^e  
0N>K4ho6{  
EA6l11{Gk1  
\M\7k5$  
3jxC}xz)  
规格：像散激光光束 9!Mh(KtQ  
&F~d~;G"q  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 nI6ompTX  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Zhfg  
<5z!0m-G  
r4*H96l  
Pa3-0dUr  
U; oXX  
 J3 Q_  
规格：柱形抛物面反射镜 #4$YQ  
                         BkXv4|UE
 
 有抛物面曲率的圆柱镜 lF}@@e)N  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Zc~7R`v7}  
 曲率半径等于焦距的两倍 IXa~,a H71  
xE<H@@w  
p)/e;q^  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 4};@QFT*  
=exCpW>  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 c 1F^Gj!8  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 6Oy:5Ps8a  
 离轴角决定了截切区域 :zKW[sF  
@r*GGI!  
规格：参数概述（12° x 46°光束） LQPQ !):;  
"{D/a7]lC  
   ?Cf'IBpN  
?;W"=I*3  
光束整形装置的光路图 F7JO/U^oU  
]o
uoRlb/  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 U U_0@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。 xQvI$vP  
M,H8ZO:R  
反射光束整形系统的3D视图 UDi(7c0.  
9/0H,qZc  
x/<]/D  
]C,j80+pK  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 9abUh
3  
 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）。 ZSQiQ2\)  
yg}O9!MJ  
详述案例 ^;PjO|mD Z  
Q*#Lr4cm{  
模拟和结果 )m7%cyfC  
Cu#n5SF*  
结果：3D系统光线扫描分析 aF?_V!#cT  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 2: gh q  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 wL),/i&<  
.Bl:hk\  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 0<`qz |_h  
j67a?0<C2U  
使用参数耦合来设置系统 !u]@Ru34  
-nNKUt.I  
?fy37m(M}  
自由参数： tjtvO@?1-  
 反射镜1后y方向的光束半径 R
5=J:o  
 反射镜2后的光束半径  ?pEPwc  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）
*$0*5d7  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 s7 nl  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 jnp~ACN,  
zy$jTqDH  
Ql5bjlQdO  
A` _d
j}UF  
_\+]/rY9o  
}cMkh  
p)B/(%  
自由参数： QY)p![6Fj  
 反射镜1后y方向的光束半径 PzKTEYJL  
 反射镜2后的光束半径 7(o`>7x*
 
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） m^L!_~  
 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。 xbCR4upS  

学习学习