[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 5gg_c?Vh/  
__""!Yz  
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 4J2NIFZ  
u0h {bu  
@R>4b  
jRK<FK  
简述案例 *5 FSq  
De[!^/f;T  
系统详情 ]yN]^%PYH  
 光源 q>w@W:tZ  
- 强象散VIS激光二极管 )`Tny]M  
 元件 F ]\4<  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） >Vc_.dR)E  
- 具有高斯振幅调制的光阑 AFL*a*  
 探测器 G*e/Ft.wf8  
- 光线可视化（3D显示） q@P
5c  
- 波前差探测 02&mM%#  
- 场分布和相位计算 .x$+7$G  
- 光束参数（M2值，发散角） uk_?2?>-5  
 模拟/设计 qt+vmi+~  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 J%EbJ5p<QF  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： gOa'o<  
 分析和优化整形光束质量 M)6_Tal  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 %MgQ.  
R{kZKD=  
系统说明 c+#GX)zh\G  
3*64)Ol7t]  
{Q^P<  
模拟和设计结果 r ,|T@|{  
t/HMJ  
数值探测器结果 :*#AJV)  
#b []-L!  
L.lmbxn  
;PI=jp  
|h(!CFR  
总结 #ldNWwvRGj  
w``t"v4  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Zse3e  
1.模拟 Bm"jf]  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 'Wl))lB  
2.评估 ( }5k"9Z  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 dx}()i\@  
3.优化 aB-*l %x  
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。 }m/aigA[1  
4.分析 iN5~@8jAzz  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 e`'O!  
jE2k\\<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。 3D+>NB  
E}mnGe  
详述案例 [3;J,P=&  
Jz 'm&mu  
系统参数 lQ!ukl)  
]K?z|&N|HK  
案例的内容和目标 `,Q uO  
TLl*gED  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 k uU,7<o  
;o_4)+}  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 yPn5l/pDDr  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 IfeG"ua|  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 (A\qZtnyl  
fyYT#r  
模拟任务：反射光束整形设置 W@AZ
<(RI:  
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。 !0`44Gbq  
5W>i'6*  
8V`r*:\  
;$&&tEh)  
G9:[W"P  
[G+M94[A  
规格：像散激光光束 #?YQ&o~gZ  
cgc|G  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 thOQcOf0$  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 N-]h+Cnyu  
pY!@w0.  
P )_g t  
zGj0'!!-  
M/:kh,3  
\;I%>yOIu  
规格：柱形抛物面反射镜 [IF3,C  
                         fxXZ^#2wX  
 有抛物面曲率的圆柱镜 }N:0%Gk[;  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ,xuqQ;JX  
 曲率半径等于焦距的两倍 `Q<hL{AH  
TjncW/\Z  
r^n%PH<  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） U PGS  
.AH#D}m  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 |s+[489g'6  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） PZKKbg2S  
 离轴角决定了截切区域 tk|
Ew!M:  
yDWzsA/X  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Z9cch-u~  
B<xBuW  
   =<y$5"|  
ce.'STm=  
光束整形装置的光路图 lJpD>\$}@R  
QB'-`GwL  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Uxn_
nh  
 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。 5Z]`n  
pi q%b]  
反射光束整形系统的3D视图 Ry,_%j3  
4gG&u33RrE  
}N#jA yp!  
NYM$0v`0YK  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 iSUn}%YFz!  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 qtnLQl"M  
ah>;wW!6/  
详述案例 ;}#t
m9S;  
6P;IKOv^  
模拟和结果 eY"y[  
"KcSOjvJ  
结果：3D系统光线扫描分析 yP :>vFd7  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 q*{i/=~  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 m@;X%wf<U  
&q#$SU,$(  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd dz5a! e [  
Os?G_ziIB  
使用参数耦合来设置系统 m4<8v  
I?c# T Rm  
aAh")B2  
自由参数： ;-~Wfh+  
 反射镜1后y方向的光束半径 >(ku*  
 反射镜2后的光束半径 puG$\D-[  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） /FJAI  
 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。 6k%N\!_TUW  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 lRi-?I|~9  
Wy.2*+5FX0  
>k<.bEx(A  
C8}ujC  
@`G_6<.`  
IxAKIa[HY  
N8m|Y]^H#  
自由参数： 0t*JP
 
 反射镜1后y方向的光束半径 ;Z-xum{  
 反射镜2后的光束半径 U;Se'*5xv  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） oZHsCQ%  
 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。 0R\lm<&  

学习学习