[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 4J}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 -'ZxN'*%  
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G}KqG!n  
0WXVc  
[q"NU&SX  
简述案例 QgZJ`G--  
uO"8aD`W  
系统详情 PWG;&ma  
 光源 bd{\{[^S!  
- 强象散VIS激光二极管 LG6I_[  
 元件 -TZ
^~s  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） R@$+t:}  
- 具有高斯振幅调制的光阑 nx$bM(.  
 探测器 #ovM(Mld  
- 光线可视化（3D显示） DKHM\yt  
- 波前差探测 iAHZ0Du  
- 场分布和相位计算 uMpl#N p  
- 光束参数（M2值，发散角） UM\}aq=,  
 模拟/设计 hgwn> p:S#  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 KBj@V6Q  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： g]4yAV<2  
 分析和优化整形光束质量 r\RFDj  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 U!NI_uk  
@ExLh9  
系统说明 c/RT0xql*  
OPLl*bnf  
ZQ|gt*  
模拟和设计结果 Z9f/-|r5  
kwc*is  
数值探测器结果 pJ6Jx(  
 +Lhe,  
f-&ATTx`J  
J@gm@ jLc  
1q`k}KMy  
总结 8=pv/o  
(gDQ\t@3-  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 yZ|+VXO  
1.模拟 wA1Ey:q  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 6"%@L{UQ  
2.评估 ?61L|vr  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 >~^`5a`$uI  
3.优化 ;/R kMS  
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。 s!aO*\[<h  
4.分析 zF?31\GOX  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 "R8.P/ 3  
y]7%$* <  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 Yfe'#MKfL  
@wMQC\Z  
详述案例 
M$F{N  
Enu!u~1]F  
系统参数 [.ey_}X8  
pbPz$Y  
案例的内容和目标 blUY.{NN3  
m[W/j/$A+x  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ovB
=Zm  
L,WkJe3  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 &jt02+Hj'  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 X:U=MWc>  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 p1klLX  
*!i,?vn  
模拟任务：反射光束整形设置 eVrnVPkM  
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。 +;YE)~R?  
Jb7iBQ2%  
[#IBYJ.6  
\zBd<H4S:  
^u3*hl}YKy  
WFRsSp2  
规格：像散激光光束 c5<kbe  
xUQdVrFU  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 uL bp.N8  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ::v;)VdX+*  
b/z'`?[  
7,f:Qi@g  
U7jhV,gO4  
 ccRlql(  
)ni"qv~J  
规格：柱形抛物面反射镜 3\,MsoAl  
                         ?n2C  
 有抛物面曲率的圆柱镜 WUzSlZq  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 cW=Qh-`jU;  
 曲率半径等于焦距的两倍 9z+vFk`  
y2U/$%B)G  
Pb0)HlLq  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） DE5d]3B  
p@vpd  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 AbL5 !'  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） w8G7Jy  
 离轴角决定了截切区域 :wFb5"  
ejP,29  
规格：参数概述（12° x 46°光束） "tfn?n0  
~(
stA3]k  
   ]gb _Nv  
G!nl'5|y  
光束整形装置的光路图 [SK2x4  
1aBD^^Y  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 )>ug{M%g  
 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。 7F,07\c  
izXbp02  
反射光束整形系统的3D视图 Tw2Xe S  
dz{#"No0  
Dq{:R  
8FAT(f//.  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 nUiS<D2  
 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）。 -b@v0%Q2M*  
X'YfjbGo  
详述案例 Xq+!eOT  
mfj4`3:NV  
模拟和结果 R 4DM_u  
=n> iQS  
结果：3D系统光线扫描分析 AmP#'U5  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 TFAYVK~  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 [Bl $IfU  
n;e."^5  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd
R1II k  
U* -% M  
使用参数耦合来设置系统 0eQ~#~j&  
xeJ9H~^  
H|grb
Tv,  
自由参数： Is4%}J!8  
 反射镜1后y方向的光束半径 t.3Ct@wK  
 反射镜2后的光束半径 9yh9HE  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） l\q*%'Pe  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 ;M%oQ>].[  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 yTzY?  
C4&U:y<ju  
kqj;l\N  
l[tY,Y:4qO  
59&T
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.}IK}A/-  
G> f^2  
自由参数： r~ZS1Tp  
 反射镜1后y方向的光束半径 K<$wz/\  
 反射镜2后的光束半径 vpZu.#5c  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） %1Vu=zCAW  
 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。 yd7lcb [  

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