[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） QqRL>.)W  
z+;+c$X  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 l{kum2DT  
%kF6y_h`  
q>,i `*  
sVGyHA  
简述案例 ]@
_*O$  
DRal{?CH  
系统详情 ]c*&5c$  
 光源 B lD  
- 强象散VIS激光二极管 UZqr6A(/H  
 元件 g$uj<"^  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） F6yMk%  
- 具有高斯振幅调制的光阑 tX)^$3A  
 探测器 *!vwW T  
- 光线可视化（3D显示） 6m?}oMz  
- 波前差探测 oH$4K8j  
- 场分布和相位计算
}DoNp[`  
- 光束参数（M2值，发散角） "1Vuf<
?C  
 模拟/设计 1a`dB ~>  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 G8j$&1`:
 
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： T$!. :v  
 分析和优化整形光束质量 A3MVNz$wo"  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 jruwdm^  
4/cUd=>Z  
系统说明 b0t/~]9G  
=5J}CPKbZI  
%qNT<>c  
模拟和设计结果 y$'(/iyz  
8do-z"-  
数值探测器结果 DYx3NDX7  
#R}sGT  
O,u$L  
rjz$~(&m6  
c3lU  
总结 jhg0H2C8  
/GRkQ",  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 FbhF45H  
1.模拟 ?`8jn$W^  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 HW"@~-\  
2.评估 @#rF8;  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 gAD,  
3.优化 kIrb;bZ+l  
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。 br`cxgZ0"  
4.分析 "2# #Fcu=  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 j"1#n? 0  
<*oTVl4fS  
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。 QY|Rz(;m  
>cJfD9-<h  
详述案例 6fY-DqF!  
(l}W\iB'd  
系统参数 F!ZE4S_  
+VT/c  
案例的内容和目标 @L0xU??"|  
ZW7z[,tk<.  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 juIi-*R!  
qjDt6B^RO  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 cao=O \Y7  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 :8=7)cW  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 %^Zu^uu  
2+s#5K&i  
模拟任务：反射光束整形设置 /0CS2mLC  
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。 17la/7l<  
jzvrJ14  
gv\WI4"n  
#|8Ia:=s
 
LT[g +zGB  
\w#)uYK{i_  
规格：像散激光光束 XCvL`  
v9*31Jx  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ?*LVn~y  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 lV".-:u_  
=hY9
lxW  
#K&XY6cTj  
z>]P_E~`}  
3Zdwt\
OQ  
/Vdu|k=  
规格：柱形抛物面反射镜 `
{/"?s|  
                         )5Wt(p:T6_  
 有抛物面曲率的圆柱镜 u4x>gRz)  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 cXw8#M
!  
 曲率半径等于焦距的两倍 ;x.5_Xw{.  
L%;fYi;n  
>)^
Q p-  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） y=!7PB
_\|  
`NySTd)\  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 +N}yqgE  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型）
%-fQ[@5  
 离轴角决定了截切区域 zt;aB>jz#  
?[?;%Y  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ;W{2\ Es  
G,e!!J  
   [
,L>5:T  
>t#5eT`_ w  
光束整形装置的光路图 Tm\a%Z`U>  
G4rd<V0[D  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 7bk`u'0%  
 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。 E5qt~:C|  
=&Z#QD"vl  
反射光束整形系统的3D视图 ;F|8#! (  
XM f>B|
  
x3:d/>b  
~jJF&*)  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 qh|fq b  
 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）。 `*WzHDv5p  
]TVc 'G;  
详述案例 #+&"m7 s  
 oP~%7Jt  
模拟和结果 ~6=aoF5"3?  
;Wg
kf_3  
结果：3D系统光线扫描分析 \1sWmN6  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 XTJA"y  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 bgeJVI  
cs9"0&JX  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd kho$At)V  
{>UT'fa-  
使用参数耦合来设置系统 l}@C'Np  
NvvD~Bb  
h t3P@;  
自由参数： WCY5F  
 反射镜1后y方向的光束半径 Th X6e  
 反射镜2后的光束半径 SohNk9u[8  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） [>LO'}%  
 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。 }Te+Rv7{E  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 dDA,Ps  
4-BrE&2f  
}{}?mQ  
WMS~Bk+!  
z))rk vL%  
%Z8wUG  
uSJLIb  
自由参数： F. I\?b  
 反射镜1后y方向的光束半径 _7b4+ L  
 反射镜2后的光束半径 _yp<#q]  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ~7gFddi=i  
 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。 jX.'G   

学习学习