[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） H>zX8qP+  
]g/:lS4  
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 :>y?B!=  
SVJL|S3k  
^`BiA'gPPC  
q:}Q5gzZ  
简述案例 5uo?KSX%  
O~wZU Zf  
系统详情 [2WJ];FJ  
 光源 CrvL[6i  
- 强象散VIS激光二极管 !+<OED=qe  
 元件
[UP-BX(  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） O_gr{L}  
- 具有高斯振幅调制的光阑 1KHFzx,  
 探测器 ][gr(-68  
- 光线可视化（3D显示） }jfOs(Q]  
- 波前差探测 pm)kocG  
- 场分布和相位计算 vS@;D7ep  
- 光束参数（M2值，发散角） HITw{RPrW  
 模拟/设计 QsXy(w#F  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 X-lB1uq^  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： bi@z<Xm%  
 分析和优化整形光束质量 l0 Eh?  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 BXzn-S  
4V6^@
  
系统说明 2aDjt{7P  
@k|V4  
@zQ.d{  
模拟和设计结果 z_;:6*l=:  
ryC7O'j_P  
数值探测器结果 tz6N,4J?  
\H^A@f  
?W27 h
  
XABB6J]  
D  ,U#z  
总结 qk+RZ>T<o  
ZyJ-}[z  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 b+4x2{  
1.模拟 rDD,eNjG  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 [iO*t,3@h  
2.评估 +o;}*  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ],W/I
Dv  
3.优化 0gIJ&h6*f  
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。 ]Yw/}GKB  
4.分析 :j<ij]rsI  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 5#WyI#YNG  
~;QzV?%  
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。 iXgy/>qgT  
lTR/o  
详述案例 +";<Kd-  
J#/L}h;qH  
系统参数 .Fl5b}C(  
Z=I+_p_G  
案例的内容和目标 .='hYe.  
C/JFb zVx  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 U65a_dakk  
o8ERU($/  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 W,D$=Bg  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 n>o0PtGxC  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 l&2pUv=  
,zP.ch0K  
模拟任务：反射光束整形设置 O:J;zv\  
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。 bT8 ?(Iu  
(Qp53g  
{L#+v~d^'n  
-Uo"!o>x|  
.1q4Q\B<  
M3EB=tU  
规格：像散激光光束 .wPu #*  
QcN$TxU>  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Iq% 0fX  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 y88lkV4a  
0kiV-yc   
<uf,@N5m  
R)Y*<Na  
F8*zG 4/&  
nuucYm%IF-  
规格：柱形抛物面反射镜 )*m
#RqLQ8  
                         G?e\w+}Pj@  
 有抛物面曲率的圆柱镜 qN@-H6D1=  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 *S?vw'n  
 曲率半径等于焦距的两倍  F<Y>  
BIn7<.&  
km=d'VvnI  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 2+'4m#@)  
+]*hzWbe  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 b'mp$lt!  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） q)F@f /  
 离轴角决定了截切区域 lD]/Kx  
[7+dZL[  
规格：参数概述（12° x 46°光束） (\A~SKEX  
J69B1Yi  
   -+H?0XN  
QZO9CLX 8k  
光束整形装置的光路图 ,enU`}9V*  
Lk8NjK6  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 7eP3pg#  
 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。 0'nY
 
H]a@"gO  
反射光束整形系统的3D视图 q*pWx]Y  
`ZLA=oD  
:dM eNM-  
iO2%$Jw9\  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 p J#<e  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 V.H<KyaJ  
fo5+3iu^  
详述案例 X ^\kI1  
_N2tf/C&=  
模拟和结果 A{(<#yRfg  
NkYU3[m$v  
结果：3D系统光线扫描分析 snccDuS  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 y'21)P  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 IHaNg K2  
ge@KopZ&  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd |j>fsk~  
YLAGTH0.]  
使用参数耦合来设置系统 go[(N6hN  
n>##,o|Vr#  
RLL2'8"A  
自由参数： 0X: :<N@  
 反射镜1后y方向的光束半径 18{" @<wIs  
 反射镜2后的光束半径 /'WIgP  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） P{{U  
 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。 *5Aq\g,n  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 gsD0N^  
9! 6\8  
lMW4SRk1C  
")?NCun>  
|8<P%:*N  
:f|X$> b  
,^d!K(xb  
自由参数： )?D w)s5  
 反射镜1后y方向的光束半径 { kF"<W  
 反射镜2后的光束半径 *LZ^0c:r  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \8HLQly|@  
 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。 1-6[KBQ8  

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