[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） LT:KZ|U9  
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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 ]UFf-  
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简述案例 J&{E  
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系统详情 cp[4$lu  
 光源 \CU.'|X  
- 强象散VIS激光二极管 *<s|WLMG  
 元件 Y 1LE.{  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） l(%bdy  
- 具有高斯振幅调制的光阑 pbloL3d.;+  
 探测器 PlTY^N6Hn  
- 光线可视化（3D显示） !63x^# kg  
- 波前差探测 >(~;V;
 
- 场分布和相位计算 y*|"!FK  
- 光束参数（M2值，发散角） Y/)>\  
 模拟/设计 )[G5qTO  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 mhT3Fwc  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： $+:_>n^#/  
 分析和优化整形光束质量 LI"ghz=F  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 cKF 8(  
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系统说明 5BTQJa  
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uK3,V0 yz  
模拟和设计结果 n#bC,  
u@[D*c1!H  
数值探测器结果 ndW??wiM  
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总结 *%\z#Bje@  
8]'qJ;E2  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 A;q}SO%b  
1.模拟 f{k2sU*uBE  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 V 7%rKK  
2.评估 1i#M(u_  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 j`='SzVloW  
3.优化 4~DFtWbf  
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。 ;la(Q~#  
4.分析 O .m;a_  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 #R'm|En'  
gKn"e|A  
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。 %0$$tS +  
g' H!%<  
详述案例 =<n+AqJ%  
N3 07lGb  
系统参数 SWPr5h  
$Rd74;edn  
案例的内容和目标 k0!b@ c  
:TX!lbCq  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 IF$f^$  
_l{GHz  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 d7N}-nsB  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 FF)F%o+:w  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 >N{K)a  
1^b-J0  
模拟任务：反射光束整形设置 &v'e;W  
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。 ]'EtLFv)  
W;eHDQ|  
Y u8a8p|  
T&fqn!i  
XGbtmmQG  
Fp'k{  
规格：像散激光光束 Gt2NUGU  
xQ-]Iw5  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 NYm2fFPc  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动
E,>/6AU  
TmvI+AY/  
(kK6=Mrf  
(6L[eWuTn  
~?H _?}e  
$*\[I{Zau}  
规格：柱形抛物面反射镜 )lTkqz8v  
                         27<~m=`}d  
 有抛物面曲率的圆柱镜 \|L ~#{a  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Y?{L:4cRX  
 曲率半径等于焦距的两倍 V<ziJ7H/  
^%VMp>s
 
`p|{(g'  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Rjqeuyj:  
n? e&I>1W  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 WSz#g2a  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Cb%?s  
 离轴角决定了截切区域 BlF>TI%2  
1(CpTaa  
规格：参数概述（12° x 46°光束） $8k
c1Q  
CE=&ZHt9  
   4onRO!G,  
vUk <z*  
光束整形装置的光路图 Gc^w,n[E  
h# c.HtVE  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 82n
Q]  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 Eaf6rjD  
k|(uIU* ]  
反射光束整形系统的3D视图 P:eY>~m<;  
y'?ksow  
K;a]
+9C  
O8%+5l`T!  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 l}:&}  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 2MS1<VKZ@  
Uo>pV9xRG  
详述案例 oJE~dY$Q  
+&6R(7XC  
模拟和结果 >`R}ulz)  
NokAP|<y  
结果：3D系统光线扫描分析 o?BcpWp  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 &ejJf{id  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 q+<X*yC  
+F=j1*'&  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd u/-ul  
l*V]54|ON3  
使用参数耦合来设置系统 `irz'/"p  
a NhI<.v  
-'ePx f  
自由参数： FW~%xUSE5  
 反射镜1后y方向的光束半径 scZdDbL6+  
 反射镜2后的光束半径 | #Z+s-  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）
IhoV80b  
 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。 SEu1M}+E  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 sH(@X<{p  
Q}zAC2@L  
MHar9)$}  
yE1M+x./  
!A!}j.s  
VSns_>o  
ZZ|a`U  
自由参数： M*li;  
 反射镜1后y方向的光束半径 QT)D|]bH  
 反射镜2后的光束半径 jYE<d&Cq  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） GG@GjP<_  
 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。 #D4gNQg@R  

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