[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） CN$A-sjZ  
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二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 ad$Qs3)6o  
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简述案例 J2rLsNC]0  
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系统详情 w)m0Z4*  
 光源 
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- 强象散VIS激光二极管 qn"T? O  
 元件 *UL|{_)c
 
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） iUG/   
- 具有高斯振幅调制的光阑 ?n9$,-^v  
 探测器 +@],$=aE?  
- 光线可视化（3D显示） zs&`:  
- 波前差探测 k+R?JWC:  
- 场分布和相位计算 t`1]U4s&I  
- 光束参数（M2值，发散角） 4TQISu)  
 模拟/设计 Tvx8l m'  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ][5p.owJse  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： h'y@M+c(  
 分析和优化整形光束质量 / ?[gB:s  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 W &wDH  
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系统说明 <K[Zl/7I  
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模拟和设计结果 i+
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数值探测器结果 m',_kY3  
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总结 zT-"kK  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 P_lcX;O  
1.模拟 K9M.+d4  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 >hL'#;:f#  
2.评估 boOw K?  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 kt3#_d^El  
3.优化 ;
Kq?*H  
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。 Sy
VbCj  
4.分析 1&pP}v ?  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 /b
u<,o  
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m (Nd  
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。 {uM{5GSL  
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详述案例 h8-tbHgpb  
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系统参数 &q}@[ )V4  
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案例的内容和目标 # %y{mn  
n rB27  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ?E_p,#9j)  
kpw4Mq@  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 I^Jp )k*z  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 {=4:Tgw  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ye7&y4v+  
KR(ftG'  
模拟任务：反射光束整形设置 c@B%`6kF  
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。 .u;TeP  
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7[1 R}G V  
+i!M[  
0_pwY=P  
规格：像散激光光束 ]b| @<E7Y  
76r s)J[*w  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 :Qp/3(g e  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 oP75|p  
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 Ph{+uI  
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规格：柱形抛物面反射镜 QaBXzf   
                         OBSJbDqT  
 有抛物面曲率的圆柱镜 bK1`a{  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 @}!$NI8  
 曲率半径等于焦距的两倍 8HA=O?Cg  
h*Tiv^a  
cGp 6yf  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） !I/kz }N@  

BVp.A]  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 rO%+)M$A  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） E8<i PTJs  
 离轴角决定了截切区域 tp2 _OQAQ  
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规格：参数概述（12° x 46°光束） <!>}t a  
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   Y,\mrW}K  
x,_Ucc.  
光束整形装置的光路图 1&"1pH  
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 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 8!>pFVNJf  
 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。 R\amcQ 9  
xyz86r ^u  
反射光束整形系统的3D视图 CnYX\^Ow  
*60)Vo.=  
<);u]0
  
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tyK  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 hDMp^^$  
 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）。 ksp':2d}  
 B4ze$#  
详述案例 )^sfEYoA  
*?fBmq[j  
模拟和结果 fBOG#-a}  
HI 61rXNF  
结果：3D系统光线扫描分析 Y|nTc.A  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 7SZs/wWh%  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 p~ItHwiT  
_0E,@[  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd $7YLU{0  
7^=jv~>wP  
使用参数耦合来设置系统 R&xd ic!  
^O m]B;  
Hefqzu  
自由参数： T]2q >N  
 反射镜1后y方向的光束半径 a!]%@A6p  
 反射镜2后的光束半径 h zE)>f  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） LL+rdxJO^  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 w2[
R&hJ  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ~O$]y5  
W0kq>s4  
_Tz!~z  
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kq-RM#Dj:  
h+@t8Q;gGw  
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自由参数： rC16?RovQ@  
 反射镜1后y方向的光束半径 l/LUwDI{  
 反射镜2后的光束半径 w2L)f,X  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） WgB,,L,  
 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。 qa0Zgn5q  

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