[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） \8<[P(!3  
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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 qGV(p}$O  
`3ha~+Goo!  
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简述案例 BNjMq  
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系统详情 p<'pqf  
 光源 /KC^x=Xv:  
- 强象散VIS激光二极管 eDP&W$s#  
 元件 iOhX\@&  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） xLFMC?I  
- 具有高斯振幅调制的光阑 J`0dF<<{[y  
 探测器 =J)-#|eZG  
- 光线可视化（3D显示） +{=U!}3|  
- 波前差探测 >f
Hu  
- 场分布和相位计算 z7XI`MZN^  
- 光束参数（M2值，发散角） *2-b&PQR{  
 模拟/设计 +ug2p;<B  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 cy!P!t,@  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： hG~.Sc:G  
 分析和优化整形光束质量 J5jI/
P  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 X6Z/xb@  
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系统说明 =to.Oa RR  
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Wf8@B#^{  
模拟和设计结果 Ws0)B8y,|  
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数值探测器结果 ._j?1Fw`  
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总结 >#&25,Q  
n05GM.|*s  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 NpM;vO  
1.模拟 KwaxNb5  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 'J0I$-QYk  
2.评估 wsQuJrG  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 sl@>
GbnS  
3.优化 o/a2n<4  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 )sK53O$  
4.分析 HbPn<x^7  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 vpT\CjXHZ  
F?FfRzZ[  
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。 z#`Qfvu6Hi  
|N6.:K[`  
详述案例 Crj7n/mp]s  
GNuIcy  
系统参数
' e!WZvr  
h$9ut@I  
案例的内容和目标 =a+  } 6  
{0+WVZ4u  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Q;z!]hjBM  
pZ*%zt]-a  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 8BZ&-j{  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 :EYUBtTj  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 &M3KJ I0L  
@
^ &p$:  
模拟任务：反射光束整形设置 O<|pw
  
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。 pJ1\@G  
p{ZyC  
,UVu.RjXN  
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4:**d[|1  
 tKh  
规格：像散激光光束 A1Uy|Dl  
j+ L:Ao  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 m`$Q/SyvG  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 NMhpKno  
4e|N^h*!  
/joY? T  
LxWd_B  
@'M"c q  
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规格：柱形抛物面反射镜 .$y'>O*$G  
                         dXM8
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 有抛物面曲率的圆柱镜 [\h?mlG?  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }f}?|&q  
 曲率半径等于焦距的两倍 P{QHG 3  
.Oc j|A6  
PXtF#,roP  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） / bH2Z  
|`o1B;lc  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 @K*W3&TO  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） -z-yk~F  
 离轴角决定了截切区域 6:; >id${  
/~;!Ew|q  
规格：参数概述（12° x 46°光束） uHmvHA~/c8  
q`L)^In"  
   ]&D=*:c  
b.?;I7r   
光束整形装置的光路图 j
g
PUR#)  
i_r708ep6  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 1HAnOy0   
 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。 yk5K8D[tV  
$X/'BCb  
反射光束整形系统的3D视图 +%K~  
XSK<hr0m  
* ]bB7  
&?1^/]'"r  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 > cWE@P  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 y`7<c5zD  
, .;0xyc  
详述案例 s7:H  
.o C!~'  
模拟和结果 k%O3\q  
a:HN#P)12  
结果：3D系统光线扫描分析 Z
Pb30M0  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ]W2#8:i  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 +O9x8OPHW  
GGcODjY>  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd SRk!HuXh  
!'BXc%`x[  
使用参数耦合来设置系统 f$-n%7  
Lq;iR  
vbtZ5Gm   
自由参数： _TsN%)m  
 反射镜1后y方向的光束半径 oZ tCx  
 反射镜2后的光束半径 C8Mx>6  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） q%$p56\?3  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 Pz:,de~5Qm  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 lfC]!=2%~8  
* O?Yp%5NH  
\>lA2^Ef  
wJq$yqos{  
.S/zxf~h  
5*YvgB;  
2@2d |  
自由参数： em0Y'J  
 反射镜1后y方向的光束半径 1%N*GJlwJ  
 反射镜2后的光束半径 ]Z6? m  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） SN L-6]j  
 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。 ZxT E(BQv  

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