[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） HK_Vk\e  
L=g(w$H  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形
Rq`B'G9|c  
`sW+R=  
?'>pfU  
xF4S  
简述案例 Qy0Zj$,Z  
#aHPB#  
系统详情 (*qMs)~]B  
 光源 MZJ@qIg[Y  
- 强象散VIS激光二极管 &+0WZ#VI  
 元件 h 8Shf"  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ?2d! ^!9  
- 具有高斯振幅调制的光阑 bhk:Szqz  
 探测器 }Pi}? 41!  
- 光线可视化（3D显示） :pz`bFJk  
- 波前差探测 !*I0}I ~  
- 场分布和相位计算 c+dmA(JC  
- 光束参数（M2值，发散角） 8d|/^U.w~V  
 模拟/设计 "~V|p3  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Q[rmsk2L'  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 2!@ER i  
 分析和优化整形光束质量 J}zN]|bz  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 LIah'6qR  
py-5 :g}d  
系统说明 KOv?p@d  
U5[,UrC  
)By#({O  
模拟和设计结果 0NB5YQ8_]  
n]nb+_-97  
数值探测器结果 i>elK<R4  
]h3{MTr/  
cc0e(\  
GkU]>8E'"  
"pA24Ze  
总结 E]MyP=g$  
!3*:
6  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 0&
21'K)pW  
1.模拟 \I-bZ|^  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Uo]x6j<  
2.评估 S+*%u/;l  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 l|jb}9(J  
3.优化 6}/m~m  
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。 <>l!  
4.分析 =w,cdU*  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 W)LtnD2 w  
sUe<21:  
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。 RCC~#b
b  
zZE@:P&lf  
详述案例 wJ>.I<F6B  
EJByYk   
系统参数 ^2f2g>9j_C  
eVvDis  
案例的内容和目标 yt5'2!jc  
L"x9O'U  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 M/x*d4b_  
.ng:Z7  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 =5kTzH.  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 7dh--.i  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 lm[LDtc  
$T
2n^yz  
模拟任务：反射光束整形设置 3:
B4;  
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。 Cn"L*\o  
y%Wbm&h  
8]2j*e0xV  
~i5t1  
O_^X:0}  
>XU93 )CX  
规格：像散激光光束 p+.{"%  
dk@j!-q^  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 g@s'-8}X^  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 {!av3Pz\  
69C>oX

 
@7z_f!'u  
:/6gGU>pu  
_usi~m  
 Z5[f  
规格：柱形抛物面反射镜 |)pgUI2O[  
                         K[Ao_v2g  
 有抛物面曲率的圆柱镜 WEZ)>[Xj?  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 1 GB  
 曲率半径等于焦距的两倍 \CKf/:"  
> Du>vlTY  
Q"D%
xY  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） KOP*\\1 J  
yq,%ey8  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 !vwx0  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Z:kX9vw.  
 离轴角决定了截切区域 jPyhn8Vw  
oP`yBX  
规格：参数概述（12° x 46°光束） :978D0}{p  
%>)&QZig/  
   <cx,Z5W  
(U@uJ  
光束整形装置的光路图 63Dm{ 2i}F  
bR&<vrMmrA  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ]>'yt #]  
 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。 *JmU",X  
o ImW  
反射光束整形系统的3D视图 > qDHb'  
%n<.)R  
j[q$;uSD  
!tr /$  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 )9mUE*[  
 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
T}L9\  
O,A}p:Pgs  
详述案例 }y P98N5o  
sXmo.{Ayb  
模拟和结果 GK.U_`4?  
AX
OR<Ns`  
结果：3D系统光线扫描分析 3V2w1CERE  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 u,Rhm-`  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 e)x;3r"j  
;rJ  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 2`]_c=  
}5q
jGD  
使用参数耦合来设置系统 },'Ij; %%Q  
i@|.1dWh  
A_\ZY0Xt  
自由参数： xB&6f")  
 反射镜1后y方向的光束半径 [AHZOA  
 反射镜2后的光束半径 g0~3;y  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） :1JICxAU  
 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。 $xsmF?Dsx5  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 X/!37  
.1 =8c\%  
g :Z, ab4  
NA`E
G,2  
`'^&* 7,  
J@I-tS  
iTq~^9G  
自由参数： $3
C$])k  
 反射镜1后y方向的光束半径 D@yuldx'/  
 反射镜2后的光束半径 Q, !b  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Gr a(DGX  
 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。 ?fXlrJ  

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