[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） vkd<l&zD  
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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 yE|}
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简述案例 $?AUk  
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系统详情 y[@j0xlO  
 光源 rNzhP*F
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- 强象散VIS激光二极管 O7'^*"S  
 元件 59NWyi4i  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 89- 8v^ Pq  
- 具有高斯振幅调制的光阑 xE-`Bb  
 探测器 }
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- 光线可视化（3D显示） =
|V]8 tN  
- 波前差探测 <QW1fE  
- 场分布和相位计算 t?H;iBrpxd  
- 光束参数（M2值，发散角） _DvPF~  
 模拟/设计 |`;1p@w"  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 w@$o  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ;3?J#e6;  
 分析和优化整形光束质量 i~s9Ot  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 kR~4O$riG  
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系统说明 k+GK1Yl  
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j nA_!;b  
模拟和设计结果 +:Q/<^Z  
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数值探测器结果 k|c0tvp  
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^5 =E`q".  
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总结 /z?7ic0  
PEn^.v@  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 /(pD^D  
1.模拟 wp GnS  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 QT l._j@  
2.评估 DCzPm/#b  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 !E#.WX  
3.优化 12'(MAP  
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。 V42*4hskL  
4.分析 eh/OCzWH  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Au*?)X- $  
z'D{:q  
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。 Zy3&Zt  
x[~OVG0M*  
详述案例 .%b_3s".  
~#km0<r?  
系统参数 i[^lJ)[>N  
w:xKgng=L  
案例的内容和目标 0HuRFl  
RGuHXf  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 [ .uaO  
>MY.Fr#.m  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 i
T9Ex9RL  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 f>/ 1KV  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 29657k8  
5@A=, GPUn  
模拟任务：反射光束整形设置 xt0j9{p  
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。 z\d2T%^:g(  
.eXA.9|jm  
Tv)y}  
n(xlad  
=usDI<3r  
lBZ*G  
规格：像散激光光束 (NN14  
Kf^F#dA  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ER0#$yFpM  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 J}KktD@!O  
>Io7h#[u  
.p~;U|h"  
H[k3)r2  
cP=mJ1  
ioCkPj  
规格：柱形抛物面反射镜
CyDf[C)=  
                         /l%qq*Ew  
 有抛物面曲率的圆柱镜 lj*913aFh  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 :I(gz~u6  
 曲率半径等于焦距的两倍 Nb^:_0&H@  
dk`!UtNNRa  
<qY>d,+E'  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） A@AGu#W  
!Y(qpC:$  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 6WcbJ_"mq  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） A1$'[8U~3  
 离轴角决定了截切区域 rL3Vogw'e  
%GiO1:
t  
规格：参数概述（12° x 46°光束） geSo#mV  
d'fpaLV  
   q\Kdu5x{  
H,` XCG  
光束整形装置的光路图 yS3s5C{C  
*sVxjZvV  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 IOqyqt'  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 pT$AdvI]  
.cog9H'  
反射光束整形系统的3D视图 e91d~  
oe"ShhT  
@?? 6)C  
P32'`!/
:  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 1V?)zp  
 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）。 O#Hz5A5  
Y2&6xTh  
详述案例 V@-GQP1  
KL~sEli  
模拟和结果 H9!*DA<W  
s>I}-=.(Q  
结果：3D系统光线扫描分析 qrYeh`Mv  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 7}.(EZ0  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 TY?io@  
L-dKZ8Q  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd "ZW*O{  
n(VMGCZPV  
使用参数耦合来设置系统 IxR:a(  
E#p6A5  
7B`0mK3  
自由参数： - [j0B|cwG  
 反射镜1后y方向的光束半径 <qx-%6  
 反射镜2后的光束半径 ,CF~UX% bU  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） y&]D2"I  
 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。 42LV
>X#i  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 1sA-BQL  
MWf%Lh;R  
m#'9)%t!J  
`<G+N  
UU`qI}Ys8F  
WLH2B1_):  
,fFJSY^  
自由参数： I9m  
 反射镜1后y方向的光束半径 W>Kn*Dy8~  
 反射镜2后的光束半径 cG6+'=]3<  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） r; !
us~  
 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。 >=Ve
u; A  

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