[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Hfh@<'NL]  
9uA, +  
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 e(?:g@]-r  
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+:Lk^Ny  
4fu'QZ(}  
简述案例 %)zk..K{l  
JaH* rDs-  
系统详情 xCR; K]!  
 光源 ' oBo|  
- 强象散VIS激光二极管 oHxGbvQc  
 元件 Z6 tE{/  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜）
M%7`8KQ  
- 具有高斯振幅调制的光阑 [yO=S0 e  
 探测器 o)0C-yO0qf  
- 光线可视化（3D显示） /)sDnJ1r  
- 波前差探测 fp9rO}##  
- 场分布和相位计算 KjO-0VMN3  
- 光束参数（M2值，发散角） ^$e0t;W=  
 模拟/设计 BmJkt3j."  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 6kP7  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 4uFIpS|rq  
 分析和优化整形光束质量 #0}Ok98P  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 CT|z[^  
`2>XH:+7F  
系统说明 uZ@-e|qto  
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&o?n  
`Ac:f5a  
模拟和设计结果 YkSuwx@5_q  
F;pTXt}?5  
数值探测器结果 Hr(6TLNw  
DP|TIt,Rl  
$2Kau 1  
1Wv{xML"  
ojX%RU  
总结 Nfr:`$k  
^SEc./$  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
:qBGe1Sv(  
1.模拟 D)y{{g*Lnm  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 _8al  
2.评估 pQqbZ3]  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 {W-5:~?"  
3.优化 -<|Y1PQ  
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。 nHnk#SAAu  
4.分析 YbzM6u2  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ]Qd{ '}+  
%Nl`~Kz9U  
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。 RV}GK L>gn  
:]yg  
详述案例 JwjI{,jY  
~eHRlXL'  
系统参数 [ne" T  
5qC:yI  
案例的内容和目标 :"VujvFX  
^,+nef?=
 
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 mqdOu{kQ  
)9MrdVNv  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 R'L?Xn}3  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 o_sQQF  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 m#*h{U$  
n3'dLJH|  
模拟任务：反射光束整形设置 p'gb)nI  
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。 WK*S
4c  
]dq5hkjpU  
lu]o34  
aV<^IxE;  
wrabyRjK  
fSjs?zd`  
规格：像散激光光束 U~wjR"='  
:\mRtVH  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 DKTD Z*  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动  La9r  
zi }(^~Fe  
D;jK/2  
sXiv,  
p'g^Wh  
0Qp[\ia  
规格：柱形抛物面反射镜 JD
]OIh  
                         2 Kla8  
 有抛物面曲率的圆柱镜 PS$k >_=t  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 +RS$5NLH  
 曲率半径等于焦距的两倍 0yz~W(tsm  
x/xb1"  
R]Ek}1~?  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） '#W_boN  
{OCJ(^8i  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 E?cZbn*>`  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 1q]&7R  
 离轴角决定了截切区域 1A^1@^{m'  
c" +zgP  
规格：参数概述（12° x 46°光束） +xZQJeKb  
ZE rdt:w  
   =U"dPLax  
6{.J:S9n   
光束整形装置的光路图 4sIXO   
M&f#wQ  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 `
|EH[W&y  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 s"coQ!e1.  
3;l"=#5  
反射光束整形系统的3D视图 4H-j .|e  
88l,&2q  
Sy  
_*E!gPO  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 n=o_1M|  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 'MN1A;IJ  
2+:'0Krc  
详述案例 %i"}x/CD[  
5g>wV  
模拟和结果 =|,A%ZGF$  
1TZPef^y  
结果：3D系统光线扫描分析 \bold"  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 7@l<? (  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 k':s =IXW  
NXI[q'y  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd [zh"x#AyI  
,Sg33N?  
使用参数耦合来设置系统 X#ZgS!Mn  
3=- })X;  
ARWZ; GX  
自由参数： 6Dst;:  
 反射镜1后y方向的光束半径 TzKK;(GX  
 反射镜2后的光束半径 +EkW>$  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） !` 2
6\@1  
 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。 =~jAoOC@  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 `R+,1"5=  
p3yU:q#A  
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QcC  
}C,O
  
eW50s`bKY  
@Y-TOCadT  
CW`
!}yu%  
自由参数： Z0*%Rq  
 反射镜1后y方向的光束半径 hs(W;tR@W  
 反射镜2后的光束半径 g_z/{1$  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ;`UecLb#  
 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。 62\&RRB i  

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