[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） d^w6_  
BYRf MtT@+  
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[ys>\_To  
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简述案例 f`T#=6C4|  
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系统详情 xse8fGs  
 光源 )[>{ Ie2  
- 强象散VIS激光二极管 @?TOg{:  
 元件 yj-BLR5  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） m#ID%[hg$  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ?nE<Aig  
 探测器 Gq?JMq#  
- 光线可视化（3D显示） ttgb"Wb%S  
- 波前差探测 JT!-Q!O}O  
- 场分布和相位计算 NU O9,  
- 光束参数（M2值，发散角） yoQ}m/Cj  
 模拟/设计 %qNT<>c  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 y$'(/iyz  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： M/T ll]\|  
 分析和优化整形光束质量 b{_J%p  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 5*C#~gd&F  
8a)lrIg  
系统说明 O,u$L  
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模拟和设计结果 @!`x^Tzz  
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数值探测器结果 T'!7jgk{:  
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总结 opc`n}Fc  
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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。 )H8Rfn?  
1.模拟 ^zn&"@  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 E+)3n[G  
2.评估 R.^ Y'TLyc  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ](-zt9, N;  
3.优化 ~lib~Y'-  
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。 bi~1d"j  
4.分析 opqY@>Vh&  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 2!QQypQ  
O%}?DiSl  
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。 t>Lq "]1  
P:KS*lOp  
详述案例 x4v@o?zW  
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系统参数 &L`^\B]k|  
=Z}$X: $  
案例的内容和目标 P.aN4 9`=  
x,L<{A`z  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 -?z#  
A*^aBWFR  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 XtCG.3(LY  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Ui|z#{8&  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 QNWGUg4*
&  
Q?xA))0  
模拟任务：反射光束整形设置 ?`hA:X<  
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。 Nux  
V$0mcwH  
P_}wjz}9ZX  
*{DpNV8"  
x/NjdK  
i/|}#yw8A  
规格：像散激光光束 0#Ae<  

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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 hU'h78bt(  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 6U9FvPJ  
Ahkq  
{:]u 6l  
}i$ER,hXh  
_$+BYK@  
k@Qd:I;;  
规格：柱形抛物面反射镜 $:|?z_@  
                         B_mT[)ut  
 有抛物面曲率的圆柱镜 OMfw#  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 56o(gCj?y  
 曲率半径等于焦距的两倍 *47HN7  
'C7$,H'  
?k`UQi]Q  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） l=UXikx  
nD.K*#u  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 go9tvK  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型）
!mH !W5&  
 离轴角决定了截切区域 gz#2}  
[nA1WFfM  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 1R,SA:L$  
?t)Mt]("  
   0oQJ}8t  
s+t[{i4|  
光束整形装置的光路图 TXT!Ae  
 qC6@  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 J\Db8O-/x4  
 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。 K;7ea47m N  
i&KBMx   
反射光束整形系统的3D视图  oP~%7Jt  
~6=aoF5"3?  
;Wg
kf_3  
=%SH2kb  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 XTJA"y  
 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）。 bgeJVI  
v]\T&w%9  
详述案例 |G)P I`BH  
` ZBOaN^if  
模拟和结果 ivg W[]  
{b|V;/  
结果：3D系统光线扫描分析 O"}O~lZ[6T  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 WCY5F  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Th X6e  
SohNk9u[8  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd [>LO'}%  
JFdMYb  
使用参数耦合来设置系统 .P#t"oW}  
]?T,J+S  
{A~3/M%74;  
自由参数： *B)10R  
 反射镜1后y方向的光束半径 8
=)9ZjfD  
 反射镜2后的光束半径 >}B53.;.k  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） jx'hxC'3  
 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。 ^HU>fkSk  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 WDI3*  
m2HO .ljc  
$9h^tP'CV  
=zR9^k  
@~&|BvK% \  
liBFx6\"S  
f\FqZ?w  
自由参数： F$ckW'V  
 反射镜1后y方向的光束半径 >,.\`.0  
 反射镜2后的光束半径 3:<[;yo  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） >`^;h]Q  
 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。 xt6%[)  

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