[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 6|%?tex  
"]x'PI 4J  
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 #PW9:_BE  
1 ~*7f>  
.x.]`b(  
T#Z^s~7&I  
简述案例 Z'W=\rl  
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系统详情 G]tn i  
 光源 cN6X#D
 
- 强象散VIS激光二极管 e@07  
 元件 
9(7-{,c  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） Tc:)- z[o  
- 具有高斯振幅调制的光阑 RFcv^Xf  
 探测器 .},'~NM]  
- 光线可视化（3D显示） rJTa  
- 波前差探测 SmH=e@y~Lx  
- 场分布和相位计算 ,WYPU  
- 光束参数（M2值，发散角）  vF+7V*<  
 模拟/设计 MYvY]Jx3  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ] vsz, 0  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： vWv"  
 分析和优化整形光束质量 hH3RP{'=  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 5d^sA;c  
{duz\k2  
系统说明 Tv=mgH=b  
mdDOvm:&  
sb*G!8j  
模拟和设计结果 C2I_%nU Z1  
tw/dD +  
数值探测器结果 FVbb2Y?R  
2MIi=c:oqK  
'GWN~5  
U9 s&  
;xj?z\=Pg  
总结 Hzz %3}E  
|syR
6(U}  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 o:'MpKm  
1.模拟 3;9^  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。
pah'>dAL  
2.评估 iWkWR"ysy  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Ic<2QknmP  
3.优化 LonxT&"!D  
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。 N>`Aw^ _@&  
4.分析 $%d*@'c  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 _jVN&\A]mC  
g$-PR37(  
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[(8  
;$|nrwhy  
详述案例 ]%H`_8<gc  
q3!bky\  
系统参数 JH9J5%sp  
7n<{tM  
案例的内容和目标 2%m BK  
ZLejcYS  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Ld~/u]K%V  
^ZcGY+/~  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 k4J+J.|  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Ti5-6%~&  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 *g2x%aZWbG  
Q197mN+0  
模拟任务：反射光束整形设置 u*`GiZAO  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 Y$_B1_  
PJH&  
)y$(AJx$  
wmLs/:~  
sO@Tf\d  
Iefn$  
规格：像散激光光束 sXPe/fWo  
eSq.GtI  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 .Q2V}D85  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 j#ab_3xH  
Gd85kY@w7  
s$j,9uRr  
\9T7A&  
wibNQ`4k  
K
}Qa~_  
规格：柱形抛物面反射镜 &};zvo~P.  
                         @r1_U,0e  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Mo|2}nf  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 CrTw@AW9)  
 曲率半径等于焦距的两倍 Eu3E-K@y  
$6IJP\  
dM@1l1h/  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） K|=A:  
ns4,@C$  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Y'X%Aw;`  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） J'r^/  
 离轴角决定了截切区域 wMN]~|z>  
R4d=S4i  
规格：参数概述（12° x 46°光束） MolgwVd
 
9>#6*/Oa7  
   zm;C\s rF  
/>>\IR  
光束整形装置的光路图 5!9zI+S|=`  
wy2 D;;  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 &%Tj/Qx  
 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。 #`s"WnP9'!  
5F"jkd+  
反射光束整形系统的3D视图 #X"@<l4F  
+"@ .8m  
=g
|FT  
QmIBaMI#  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 vvOV2n.WD  
 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）。 T
[j,UkgGo  
T[A69O]v  
详述案例 :Ux_qB  
KK &?gTa  
模拟和结果 a.6(K  
J$v?T$LVw  
结果：3D系统光线扫描分析 WuW^GC{7  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 pD+k*  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 8dyg1F  
$,'*f?d  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd VLN_w$iEq  
0qT%!ku&  
使用参数耦合来设置系统 29q _BR *:  
s"?3]P  
Mb7I[
5v  
自由参数： >@AB<$A  
 反射镜1后y方向的光束半径 M& CqSd  
 反射镜2后的光束半径 {kAc(  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） $u6 3]rypm  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 *_g$MI  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 7j)8Djzp|  
#LN`X8Wz'  
^y4Z+Gu[  
:p6M=  
-s'-eQF J  
Q)z8PQl O  
9JKEw  
自由参数： i(+p0:< 0  
 反射镜1后y方向的光束半径 B
48={  
 反射镜2后的光束半径 jm r"D>  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 0'o:#-  
 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。 fa2kG&, _  

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