[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 67/\0mV:~  
)^P54_2  
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 feS$)H9-  
JXRU9`3)A  
k$5l kP.  
4V{&[ Z  
简述案例 m<#^c?u  
ml|FdQ  
系统详情 t@R n#(~"  
 光源 Q3hSWXq'  
- 强象散VIS激光二极管 fp(zd;BSQ  
 元件 *otgI"y\  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ]Hl{(v\HO  
- 具有高斯振幅调制的光阑 PepR]ym  
 探测器  /s^42  
- 光线可视化（3D显示） >h:'Z*9  
- 波前差探测 WqM
| nX  
- 场分布和相位计算 ^kC!a>&  
- 光束参数（M2值，发散角） }'}n~cA.{  
 模拟/设计 nVoWER:  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 yMyvX_UNI  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： o,?G(  
 分析和优化整形光束质量 9iJ$M!  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 wjH1Ombt  
:J@3:+sr  
系统说明 QEut@L  
RcJtVOrd  
mA.,.<xE@  
模拟和设计结果 DC/Cz
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数值探测器结果 RhB)AUAj  
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F =*4]O  
KX;JX*)J  
2[(~_VJ  
总结 IUEpE9_  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 x'\C'zeF  
1.模拟 du~V=%9  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 S[7^#O.)  
2.评估 a}FY^4hl+  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Id`V`|q  
3.优化 5_](N$$  
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。 Iw.!*0$
 
4.分析 hi$AZ+  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 N2HD=[*cr  
iFI+W<QR  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 _x""-X~OL  
&L+.5i  
详述案例 W 2[]m>;  
KIv_ AMr  
系统参数 4'`P+p"A  
9M($_2,44  
案例的内容和目标 gd7r9yV  
+XO\#$o>W  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ))Z>$\<:  
G{4s~Pco[Q  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 eC%Skw  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 rOE: ap|KL  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 vOz1& |;D  
d8agM/F*/  
模拟任务：反射光束整形设置 .QKyB>s  
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。 }Md;=_TP  
^<-r57pz  
y9d"sqyh  
1|"BpX~D  
BK=w'1U  
.1;U
Eb|T  
规格：像散激光光束 )kI**mI}  
=+wd"Bu  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 d,l?{Ln  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 WG6 0  
gELG/6l  
KgkRs?'z  
S:}"gwFM  
QM3DB  
$qYP|W
 
规格：柱形抛物面反射镜 6*>Lud  
                         7XyCl&Dc:  
 有抛物面曲率的圆柱镜 4LB8p7$|a3  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 7pY :.iVO  
 曲率半径等于焦距的两倍 ^s7!F.OC  
h ':ZF  
Mhti  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 54z.@BJhE  
ZGR5"el!  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 0stc$~~v  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） HLwMo&*rA  
 离轴角决定了截切区域 zM=MFKhi ~  
/qIl)+M  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Pb8@owG8  
kq5X<'MM9N  
   y-bUVw!Y  
8vR_WHsL  
光束整形装置的光路图 dV'EiNpf  
}}tbOD)t  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 / 'qoKof  
 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。 -%yrs6  
-g2l-N{&  
反射光束整形系统的3D视图 Is7BJf  
I6f/+;E  
9/(jY$Ar  
^ UmYW  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 rT/r"vr  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 sg^|dS{3D  
*$vH]>)p  
详述案例 {JP q.A  
P7.b
n  
模拟和结果 TMj;NSc3  
[|KvlOvP  
结果：3D系统光线扫描分析 WrGnLE kiV  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 _&#{cCo:  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 qt~=47<d  
jhm??Af  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd qy3@> 1G  
pqfX}x  
使用参数耦合来设置系统 Ck Nl;g l  
yk`qF'4]  
erUYR"  
自由参数： D:_W;b)  
 反射镜1后y方向的光束半径 w]0@V}}u$o  
 反射镜2后的光束半径 VX$WL"A  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） '*b]$5*p  
 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。 $mn0I69  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 h<Aq|*  
r\;fyeH  
BHUI1y5t  
C}RO'_Pq  
cgMF?;V  
wu)+n\mt'  
w*ans}P7  
自由参数： 4a-JC"  
 反射镜1后y方向的光束半径 I x%>aee  
 反射镜2后的光束半径 :u14_^  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） H;1@]|sH#  
 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。 eluN~T:W  

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