[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 3$Is==>7  
oVq@M  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 V)@MM2,  
5ef&Ih.3  
=k$d8g ez  
l4/TJ%`MG  
简述案例 }MIH{CMH  
ZH0f32K  
系统详情 b8]oI"&G  
 光源 rqF PUp  
- 强象散VIS激光二极管 /6q/`vx@  
 元件 grfF\_[:  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ]~K&mNo  
- 具有高斯振幅调制的光阑 )K?GAj]Pq  
 探测器 lwY{rWo  
- 光线可视化（3D显示） &R5M&IwL  
- 波前差探测 6VE >$`m  
- 场分布和相位计算 ,gOQIS56  
- 光束参数（M2值，发散角） D46|)-  
 模拟/设计 <
GNOT"z  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 _yoG<qI  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： iit`'}+U  
 分析和优化整形光束质量 3?%kawO&  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 z9+94<J  
/y!Vs`PZ!  
系统说明 Hug{9Hr3.  
?+|tPjg$  

{30<Vc=  
模拟和设计结果 _bd#C  
5o3_x ~e  
数值探测器结果 xw-q)u  
RdDcMZ  
uc<@ Fh(  
b>7ts_b  
19rUvgC{M  
总结 c:6w >:  
}O>Zu[8a  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 62_$O"  
1.模拟 ~>C>LH>8  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 eLTNnz  
2.评估 
MMAC,4  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 *Vc=]Z2G^  
3.优化 +|H'Ij$  
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。 < 5PeI  
4.分析 M/DTD98'N  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 p)jxqg
 
CS{9|FNz  
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。 
TkBBHg;  
dJ!o/y6  
详述案例 >YfOR%mS4  
KCT8Q!\  
系统参数 I;v`o{  
cR&xl^BJ  
案例的内容和目标 #TW
c` 8  
0?7uqS#L  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 1A)~Y  
B1M/5cr.  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ]]Z,Qu#<-  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Z:v1?v  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 J50 ~B3bj`  
>gZz`CH  
模拟任务：反射光束整形设置 +B m+Pj>  
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。 3DHm9n+/:  
m?j!0>  
&rl>{Uvq  
U.aa iX7  
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&~%@QC/  
规格：像散激光光束 r$F]e]Ic\  
H5s85"U#  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 #$w#"Nr9k  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %RN-J*s]  
wB)+og-^1f  
nIjQLx  
9NP l]iA)  
$<cZ<g5)  
z6lz*%Yi  
规格：柱形抛物面反射镜 #:|Y(,c  
                         L0kNt &di  
 有抛物面曲率的圆柱镜 tD]&et  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 @__;RVQ  
 曲率半径等于焦距的两倍 Hl;p>>n  
 9+QrTO  
{+2cRr.  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） .( h$@|Y  
N%f!B"NQ  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 sAoM=n}!  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） mM}Ukmy  
 离轴角决定了截切区域 n@;x!c< +  
m0Syxb  
规格：参数概述（12° x 46°光束） +q/h:q.TV  
Fnpn_O XlH  
   X u):.0I  
p'uz2
/g  
光束整形装置的光路图 ~(j'a!#Vvk  
pRvs;klf  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 LUNs|\&  
 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。 R2aK5~
 
b0b9#9x  
反射光束整形系统的3D视图 qb4;l\SfT  
$Je"z]cy-  
Qe$>Jv5  
K$cIVsfr  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 -FN6sNvIh  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 /:` i%E  
%^=!s  
详述案例 -1  
huJq#5?  
模拟和结果 '$XHRS/q]  
Bh,)5E^m  
结果：3D系统光线扫描分析 +MZO%4  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 /iy*3P,`  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 5^K#Tj ;2  
4)HWPX  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ;3|Lw<D5;  
CQHp4_  
使用参数耦合来设置系统 
4spaw?j  
n&m?Bu
G  
6 2`PK+  
自由参数： ;Uqx&5P}  
 反射镜1后y方向的光束半径 'e>sHL  
 反射镜2后的光束半径 DRW.NL o  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 1Bk*G>CX9(  
 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。 5o| !f  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 )L<?g!j~  

L-C/Luws  
4A/,X>W61  
2^bpH%  
'?G[T28  
3y=<w|4F  
Flujwh@rg  
自由参数： [du>ff  
 反射镜1后y方向的光束半径 B~;LBgpp  
 反射镜2后的光束半径 {QS@Ugf  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） "h^#<bPN  
 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。 K%c ATA3  

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