[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） c+<gc:#jy  
*x.gPG  
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 ?z
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t3.I ` Z  
j)jt&Gg'  
T%2%*oa  
简述案例 T"Nnl(cO_  
>DR/lBtL  
系统详情 M[&p[P@  
 光源 \@j3/!=,n%  
- 强象散VIS激光二极管 9sB LCZ  
 元件 U9//m=_  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） p;vrPS  
- 具有高斯振幅调制的光阑 .wuRT>4G)G  
 探测器 71HrpTl1fw  
- 光线可视化（3D显示） 9
Cw !<  
- 波前差探测 p,2H8I){  
- 场分布和相位计算 [i]%PVGW  
- 光束参数（M2值，发散角） ze#ncnMo  
 模拟/设计 &_Gu'A({J  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Q".p5(<  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ^}hSs
E  
 分析和优化整形光束质量 Eqt>_n8  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 2ZQ|nwb7  
d%ncI0f`  
系统说明 `b[@GGv  
;:ocU?  
<V4"+5cJ8  
模拟和设计结果 KRj3??b  
P6 mDwR  
数值探测器结果 -"n8Wv  
T;B/Wm!x  
$s5D/60nO  
:N:e3$c  
O>arCr=H  
总结 cN#f$  
g+u5u\k  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 jD_B&MQz  
1.模拟 ;+VHi%5Z  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 VI^~I;M^  
2.评估 =&;}#A%m  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ig:z[k?  
3.优化 T04&Tl'CT  
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。 FGRG?d4?h  
4.分析 Yk#$-"c/a  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 <p8>"~R  
aW$))J)0  
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。 ;5}y7#4C  
C=PV-Ul+  
详述案例 hU
MFfc?  
fZJO}  
系统参数 3a6  
bn"z&g  
案例的内容和目标 *uZ'MS  
%Wb$qpa  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 fuA8jx  
A/*h[N+2!  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Ty"=3AvRLV  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 /pnQKy.  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Ix|^c268o<  
97SG;,6  
模拟任务：反射光束整形设置 38(|a5  
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。 I KDh)Zm  
WevXQ-eKm  
3`Q>s;DjIU  
5v-o2  
Q##L|*Qy  
D z5(v1I9A  
规格：像散激光光束 z`rW2UO#a`  
JQWW's}  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 |oJ R+  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 
'O]Ja-  
Kkz2N  
8\ WOss)al  
4xNzhnp|  
7_ah1IEK  
"J6aU  
规格：柱形抛物面反射镜 t>>\U X  
                         )v?-[ oR  
 有抛物面曲率的圆柱镜 2T#>66^@q  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }X*.Vv A  
 曲率半径等于焦距的两倍 'P?DZE  
$5m_)]w4a  
#pw=HHq*(  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） T~'9p`IW  
W&(98}oT  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 B3
|rO  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ;P4tqY@  
 离轴角决定了截切区域 hV4B?##O  
}8qsE  
规格：参数概述（12° x 46°光束） E$84c+  
:,(ZMx\  
   5&*B2ZBzH  
ewcgg  
光束整形装置的光路图 V2?&3Z)W  
s%R'c_cGZ  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 tcxs%yWO
1  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 lhA<wV1-9G  
Q35/Sp[;x  
反射光束整形系统的3D视图 #GHLF  
A?xb u*zV,  
6|D,`dk3U  
%Sdzr!I7*  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 C=/nZGG  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 B:\TvWbu  
KGm"-W  
详述案例 -f-2!1&<3h  
;|LS$O1c  
模拟和结果 h7S&tW GU  
r.:H`  
结果：3D系统光线扫描分析 S qQqG3F  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Bu$GCSrX  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Ng} AEAFp  
XHlx89v7  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd [af<FQ{
  
X;ZR"YgT  
使用参数耦合来设置系统 1!E+(Iq  
e1RtoNF^  
$v6dB {%Qu  
自由参数： Z<#beT6
 
 反射镜1后y方向的光束半径 q#RVi8('  
 反射镜2后的光束半径 {-]/r  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \8!&XcA  
 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。 ),-4\!7  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Dn?P~%  
>, &6zj  
I/s?]v  
F62arDA  
O>Nop5#o  
X3:-+]6,d  
1lNg} !)[K  
自由参数： URW'*\Xjb  
 反射镜1后y方向的光束半径 OZ q/'*  
 反射镜2后的光束半径 '* +]&~b  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） U jC$Mi`O  
 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。 %Ya-;&;`  

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