[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） yM,.{m@F<  
ul(pp+%S  
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 CE,0@%6F*  
CgT5sk}
 
B:mtl?69g  
OVq(ulwi+  
简述案例 ZG(.Q:1  
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系统详情 D[jPz0  
 光源 n[[2<s*YJ  
- 强象散VIS激光二极管 UP<B>Y1a  
 元件 (JMk0H3u  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） r4MPs-}oF  
- 具有高斯振幅调制的光阑 M
ZIZ"b  
 探测器 r+%$0eB1^  
- 光线可视化（3D显示） Mo'6<"x  
- 波前差探测 gh9Gc1tKt  
- 场分布和相位计算 k2-+3zx  
- 光束参数（M2值，发散角） 3A&: c/  
 模拟/设计 fEJF3<UF&  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 =w!>/#U  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： eP(|]Rk  
 分析和优化整形光束质量 a~*wZJ  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 q%S^3C&  
kR0
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系统说明 R)ep1X^  
Wf!u?nH.5  
J;DTh ]z?:  
模拟和设计结果 }1kZF{KD<[  
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数值探测器结果 V$Zl]f$S  
qtR/K=^i  
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总结 #1)#W6 h\  
Q30TR  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Zdfruzl&`  
1.模拟 A)9F_;BY  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ]mR!-Fqj  
2.评估 0n/+X[%Ti  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 9Zj9e  
3.优化 BAIR!  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 j&-<e7O=  
4.分析 <SKz
Cp\  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 e;8nujdG"  
*<ILSZ  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 xL
ShMv}  
`E2RW{$A  
详述案例 7`J= PG$A  
DCP B9:u  
系统参数 IY,n7x0d  
wiP )"g.t  
案例的内容和目标 ^k2g60]  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 !d Z:Ih.[{  
/B!Ik:c}  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 D KRF#*[=d  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 GL-Pir  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Sa9p#OQ  
' OXL'_Xl  
模拟任务：反射光束整形设置 v*JXrB&x  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 yvCX is  
?_`X8Ok  
e~ %=H 0n  
K3^2;j1F Q  
#_kV o3  
Yn5a4  
规格：像散激光光束 -Oplk*  
2l}H=DZV  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 h4E[\<?  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %7A?gY81  
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O`f[9^fN  
==npFjB  
U>hpYqf_  
R*O<(  
规格：柱形抛物面反射镜 |"+UCAU  
                         VXO.S)v2J  
 有抛物面曲率的圆柱镜 3Ct)5J  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 H~;s$!lG  
 曲率半径等于焦距的两倍 l.uW>AoLh  
2gJkpf9JN  
%9OVw#P  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 1StaQUB  
\:jJ{bl^A  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 &hnKBr(Lw  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） JIXZI\Fk  
 离轴角决定了截切区域 [j 'lB  
vAqVs5 j  
规格：参数概述（12° x 46°光束） J\E?rT  
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NpP*  
   )
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光束整形装置的光路图 j
m0v=m7  
Vrt*,R&  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 )sLXtV)nm6  
 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。 Q\pI\]p:  
_ q^JjR  
反射光束整形系统的3D视图 7e=s`j  
% U|4%P  
\<%?=C'w~  
-'uz%2 {  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 s >7(S%#N  
 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）。 IzlmcP3  
m`xzvg  
详述案例 j[|mC;y.  
^oDSU7j5,  
模拟和结果 z4rg.ai  
pwmH(94$0  
结果：3D系统光线扫描分析 Gg3< }(  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 vt(cC))  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 "$U!1  
/JQY_>@W  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd s!?T$@a=  
:xZ^Jq91  
使用参数耦合来设置系统 u&r+ylbsI  
cm`x;[e6l  
eVRjU  
自由参数： ]dL#k>$0q  
 反射镜1后y方向的光束半径 ]]50c  
 反射镜2后的光束半径 kz^?!l)X0  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） -aQf(=  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 \s_`ZEB  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 c}mWAZ=wF  
6$ ag<  
94xWMX2  
jbTsrj"g  
^ ^k]2oG  
&5Huv?^a'  
,rWej;CzN  
自由参数： v|wO qS  
 反射镜1后y方向的光束半径 frUO+  
 反射镜2后的光束半径 TSUT3'&~p  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） {xCqz0  
 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。 aUbmEHFTV  

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