[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） t'0dyQ%u  
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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 @}cZxFQ!C  
;{Kx$Yt+  
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xu~j^T  
13nXvYo'  
简述案例 W!BIz&SY:-  
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系统详情 ]h$,=Qf hD  
 光源 V+kU^mI  
- 强象散VIS激光二极管 7!E?(3$#"  
 元件 8
?rRLM4  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） $xf{m9 8  
- 具有高斯振幅调制的光阑 'M#'BQQ5  
 探测器 q0hg0DC[;  
- 光线可视化（3D显示） C,xM)V^a  
- 波前差探测 0FV?By  
- 场分布和相位计算 f}cz_"o4  
- 光束参数（M2值，发散角） d?/?VooU  
 模拟/设计 75V?K  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 2$O@T]  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： @*gm\sU4  
 分析和优化整形光束质量 MMfcY 3#%  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 bNG;`VZ%  
iPxhDn<B  
系统说明 [J|)DU
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]jz%])SzH  
kMHupROj  
模拟和设计结果 =U5lPsiv,3  
mb\}F9  
数值探测器结果 VBIY[2zf  
*$Df)iI6  
-m:i~^ u  
0NB6S&lI^k  
GP5Y5)  
总结 <<da TQV  
0omg%1vt<A  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 "3*Chc  
1.模拟 Xh
/i5}5 t  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 j3bTa|UdT  
2.评估 64^dy V,;  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Ab<4F7  
3.优化 `A)9   
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 ~R]E=/m|  
4.分析 QM1-w^  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 .3%eSbt0  
6s833Tmb&r  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 G"=tQ$ZU  
n2Oi< )  
详述案例 VJX{2$L  
x7X"'1U  
系统参数 o
Vsj Q  
4-4lh TE(  
案例的内容和目标 nBd!296  
j w)Lofn  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 HM])m>KeT  
*Rv e
R?kO  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 A/N$  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 b'^OW  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 )
>atoA  
_dj<xPO  
模拟任务：反射光束整形设置 zi23k=  
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。 ~pn9x;N%H  
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oW-Tw@D  
@.gT&H
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dhN[\Z%  
JbG\Ywi0]  
规格：像散激光光束 Bo?uwi  
^CTgo,uf6H  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 TRrO-  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 mD:d,,~  
$V~r*#$.  
o$m64l  
BBw`8!  
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y6'Fi(2yw  
规格：柱形抛物面反射镜 YH^_d3A;  
                         sJX/YGHt  
 有抛物面曲率的圆柱镜 j?1\E9&4-Q  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Z9ciS";L  
 曲率半径等于焦距的两倍 %*<k5#Yq  
:tM|$TZ  
L1`^~m|  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Q;{yIa$ $  
N~ljU;wo-9  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Q{!l
Lka  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） U KF/v
 
 离轴角决定了截切区域 }1w[G;$  
~)D2U:"^xm  
规格：参数概述（12° x 46°光束） "uCx.Q9ef  
\~Zj](#  
   B8 -/C\  
bK; -Xcm  
光束整形装置的光路图 7|T<dfQk  
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>qIM  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 -:m;ePK  
 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。 %,MCnu&Z  
|!dyk<}oIu  
反射光束整形系统的3D视图 &qFdP'E;$  
"*#$$e53A  
\P!v9LX(  
^o"9f1s5  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Mq42^m:qe  
 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）。 wCe
Ss=[  
*D F5sY  
详述案例 N2;T\xx,  
|]DZc/  
模拟和结果 9M~EH?>+[  
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Ps8+R  
结果：3D系统光线扫描分析 E@"+w,x)  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 I1kx3CwJ{P  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 -hL8z
$}  
0gHJ%m9s  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd  ~MyP4x/  
'/b,3:  
使用参数耦合来设置系统 2j H`  
Uk-
^n~y  
G?e,Q$  
自由参数： O~9 %!LAu  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;f[Ki$7  
 反射镜2后的光束半径 }@4m@_gR?  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \Yz>=rY  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 ?;+=bKw0  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 t3 *2Z 
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i5|A\Wv"  
3w ?)H  
iYHD:cg)~  
]&yO>\MgJB  
!zvKl;yT  
l:8gCi  
自由参数： 6"[`"~9'V  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;yY>SaQ  
 反射镜2后的光束半径 g{8>2OK$c  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） X82sw>Y  
 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。 -&M9Yg|Se  

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