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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) x l=i_  
    Ghar hJ>v  
    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 }8`>n4  
    65rf=*kz:  
    ?&VKZSo  
    _93:_L  
    简述案例
    "@Qg]#]JH  
     gq} c  
    系统详情 ?5j~"  
    光源 s&\krW &  
    - 强象散VIS激光二极管 9 {IDw   
     元件 nB4+*=$E+-  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) ,z> w^_  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 p xW*kS  
     探测器 ^szi[Cj  
    - 光线可视化(3D显示) /.sho\a  
    - 波前差探测 qtFHA+bO  
    - 场分布和相位计算 2_)gJ_kP  
    - 光束参数(M2值,发散角) 6Q]JY,+  
     模拟/设计 ,MG`} *N}  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 r5N H*\Q  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): t8*NldC  
     分析和优化整形光束质量 & +yo PF  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 |ZOdfr4uW  
    v <OZ # L$  
    系统说明 Xc L%0%`  
    + 7wMM#z  
    ieXi6^M$  
    模拟和设计结果 r^ABu_u(`I  
    |n~,{=  
    9q\_UbF  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 [c v!YE  
    (D{J|  
    D/hq~- g  
    2W#^^4^+  
    QH?sx k2  
    总结 x1Z*R+|>2  
    ^|2m&2  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 "CZv5)  
    1.模拟 )g KC}_h=  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 1pjx8*!B  
    2.评估 R]0`-_T  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 J5Ti@(G5V  
    3.优化 l \|sHn/  
    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。 dEW= V"W  
    4.分析 (B! DBnq  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 $xjfW/k?M  
    Np/vPaAk  
    对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 F@zTz54t  
    DgB;6Wl  
    详述案例 ImbA2Gcs  
    vJS}_j]_@  
    系统参数 \r [@A3O  
    h.NCG96S  
    案例的内容和目标 4&v&XLkb  
    @#;*e] 1a  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 8~ &=vc  
    :[0)Uu{  
    -<M+$hK\  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 =YD<q:n4  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 WZh_z^rwn  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 >Psq" Xj  
    GK[9IF#_>  
    模拟任务:反射光束整形设置 m_,Jbf  
    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。 O,S>6o)?  
    6\`8b&'n  
    +wQ}ZP&  
    {JF"PAS7  
    9vSKIq  
    JAT%s %UC  
    规格:像散激光光束 r3KNRr@  
    LXPO@2QF  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 C%CgWO`Xj  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 MU\Pggs  
    p1 ("  
    y O,Jgn  
    0Ng?U+6  
    |f!J-H)  
    o$V0(1N  
    规格:柱形抛物面反射镜
    VT=gb/W6)a  
                             w0vsdM;G  
     有抛物面曲率的圆柱镜 :"H? phk  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 '2|P-/jU  
     曲率半径等于焦距的两倍 `(=?k[48  
    #;?/fZjY  
    b#R$P]dr=  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) (U 4n} J  
    c;06>1=wP5  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 sg49a9`8  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) #kA?*i[T  
     离轴角决定了截切区域 E'5KJn;_7  
    pZ3sp!  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) md!!$+a%|  
    e4tC[6;  
       b;#_?2c  
    YMU""/(  
    光束整形装置的光路图 K_-m:P  
    0C  K  
    }pnp._j  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 rm$dv%q  
     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。 lNtxM"G&  
    5h0Hk<N  
    反射光束整形系统的3D视图 7J ?s&x  
    Q"GM3?  
    Z @ef2y;  
    (n7{?`Yid  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 |]k,0Y3v  
     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)。 $5&~gHc,  
    ('$*QC.M  
    详述案例 C=v+e%)x@  
    "Z;({a$v  
    模拟和结果 ` aF8|tc_  
    `'k2gq&  
    结果:3D系统光线扫描分析 PAtv#)h  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 `h'=F(v(}  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 cAot+N+9|]  
    Vsw:&$  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd kE8s])Z,+  
    3EY m@oZj  
    使用参数耦合来设置系统 ,4 _H{+M  
    AI#.+PrC{/  
    a?8)47)  
    自由参数: l^B4.1rT  
     反射镜1后y方向的光束半径 }4H}*P>+  
     反射镜2后的光束半径 "#-iD  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) )*{B_[  
     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。 !MOsP<2  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 96QY0  
    b4bd^nrqV  
    Dj'?12Onu=  
    &}7R\co3  
    0GeL">v,:=  
    W*#5Sk  
    Ip=QtNW3\  
    自由参数: g,M-[o=Fk  
     反射镜1后y方向的光束半径 ^Jq('@  
     反射镜2后的光束半径 EG$-D@o\I  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) b=pk;'-  
     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。 |YyNqwP`,  
     
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