[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） !`A]
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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  dcd9AW=  
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简述案例 9'My/A0  
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系统详情 ]c+
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 光源 ![ce=9@t<  
- 强象散VIS激光二极管 apkmb<  
 元件 oEuV&m|yX  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） F?!X<N
{  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ;X zfd  
 探测器 @V7HxW7RX  
- 光线可视化（3D显示） S^,q{x*T  
- 波前差探测 =S
UCcdy&  
- 场分布和相位计算 z'!sc"]W6  
- 光束参数（M2值，发散角） Ih;I&D+e;  
 模拟/设计 < %t$0'  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ;bMmJ>[l-  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 67{3/(`x  
 分析和优化整形光束质量 vJ a?5Jr  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 m%p;>:"R  
FQgc\-8tm  
系统说明 :~ ; 48m  
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Rnd.<jz+Y  
模拟和设计结果 c+bOp 05o-  
Lc?q0x^s  
数值探测器结果 }u `~lw(Z  
Z{ AF8r  
X%lk] &2  
F5(DA  
Yo^9Y@WDW  
总结 *@-a{T}  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 #$?!P1  
1.模拟 dJf#j?\[  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 ;&~9k?v7L  
2.评估 H2iC? cSR  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 U~l.%mu
i  
3.优化 Lt?k$U{qe)  
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。 ebTwU]Nb
 
4.分析 !=B=1th4  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 7&>==|
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ZR|n\.  
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。 /f Ui2[y  
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详述案例 )N}
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5@/hqOiu  
系统参数 tsys</E&  
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案例的内容和目标 Pgh)+>ON  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ig}H7U2q@  
tg#d.(  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 :3p&h[M  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 *3s,~<''%  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 _uQxrB"9  
#}8 x  
模拟任务：反射光束整形设置 Nxr%xTD  
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8RP%  
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gg+!e#-X  
r(i!".Z  
ZD`p$:pT  

t}m"rMbt  
规格：像散激光光束
_fmOTz G  
=Dc9|WuHN  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 I5H#]U  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 g(-}M`  
d.:.
f_|  
yTpvKCC  
3^2P7$W=   
US2Tdmy@05  
FF'Ul4y  
规格：柱形抛物面反射镜 cjyb:gAO  
                         [D= KI&@&O  
 有抛物面曲率的圆柱镜
csCi0'u  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ("T8mt[w>  
 曲率半径等于焦距的两倍 H;kk:s'  
oV,lEXz  
&8'QD~  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Y V#|qb  
P d)<Iw^<
 
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 LAcK%  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） wfY]J
0l  
 离轴角决定了截切区域 b_%W*Q  
/aX#j`PrH  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ; +%|!~  
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!#  
   8iKupaaOX  
+x:-W0C:  
光束整形装置的光路图 ~RIn7/A  
6S6E 1~  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 A_xUP9g@?  
 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。 ," ~4l&  
&XH{,fv$  
反射光束整形系统的3D视图 m~U2L  
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,.PW qfb  
vddh 2G  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 9G)q U  
 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）。 n3LCQ:]Tf  
Ey**j  
详述案例 DX)T}V&mP  
=h/0k y  
模拟和结果 +'fdAc:5',  
'@ C\,E  
结果：3D系统光线扫描分析 L.1pO2zPe  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 f[$9k}.  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ^"hsbk&Yu  
b*@y/ e\u`  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 1> wt  
2Y'=~*tV  
使用参数耦合来设置系统 Ne 9R u'B6  
ee5QZ,  
~.'NG? %7P  
自由参数： i][af  
 反射镜1后y方向的光束半径 |e#ea~/b  
 反射镜2后的光束半径 BoMf#l.3B  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） DU.nXwl]  
 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。 3[E)/~-  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 {V{*rq<)  
<u9U%Vsi  

wtL_c  
%`Q<_LTU  
k2S6 SB  
*=O~TY<](  
m+Bt9|d  
自由参数： Z*Qra4GBl]  
 反射镜1后y方向的光束半径 L8zY?v(bG  
 反射镜2后的光束半径 .5PcprE/  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） B{0m0-l  
 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。 TXlxnB  

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