[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） "AIS6%,  
R5 EC/@  
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 [mF=<G"  
S-brV\v7  
2(GLc*B>  
S Z &[o&H  
简述案例 fUJe{C<H  
p4K 8L'nZ  
系统详情 Iapzhy2l  
 光源 wHQYBYKcd  
- 强象散VIS激光二极管 4ijZQ  
 元件 Ge24Lp;Y6  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） s3~6[T?8  
- 具有高斯振幅调制的光阑 `2'*E\   
 探测器 0IsnG?"  
- 光线可视化（3D显示） 6X$\:>  
- 波前差探测 ^!O2Fw  
- 场分布和相位计算 jQ(%LYX$  
- 光束参数（M2值，发散角） ^
AO2%09.S  
 模拟/设计 :m("oC@}  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 {[+Q\<  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： |D8c=c%  
 分析和优化整形光束质量 6|1#Prj  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ^{g+HFTA@  
Z3iX^  
系统说明 *yW9-(  
=[Tf9uQY  
Ll^9,G"Tt  
模拟和设计结果 dW#l3_'3T  
u_$Spbc]/  
数值探测器结果 >JN[5aus  
.r@'9W^8  
&oDu$%dkT  
;fv/s]X86I  
D&8*4>  
总结 q -^Z=,<  
l3kBt-m  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。
P"c7h7  
1.模拟 yMf["AvG  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 uTP4r  
2.评估 e#4 iue7U  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 `Y7&}/OM  
3.优化 1;+(HB  
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。 /A`Lyp#  
4.分析 ':,p6  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 3a,7lTUuB  
y#e<]5I  
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。 R<1[hH9"o  
Lmyw[s\U  
详述案例 4buzx&  
'
gz@UE1  
系统参数 GSg/I.)S  
%C*h/AW)'  
案例的内容和目标 LD}ZuCp!  
vlZ?qIDe  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Xdc>Z\0V  
a7l-kG=R;  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 g ??@~\Ov  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 C`C$i>X7^  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 n!\&X9%[8  
9=
;ETLL "  
模拟任务：反射光束整形设置 jQ Of+ZE  
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。 imf_@_  
;+]GyDgVq  
9Vv&\m!0  
p\7(IhW@  
9#niMv9  
Y<-dd"\  
规格：像散激光光束 w.H\j9E l  
$+ ?A[{JG
 
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 B(dq$+4  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 p[-buB]  
D'+kzb@  
0sKY;(  
-|xyj2M  
|7l*  
{EGm6WSQ^  
规格：柱形抛物面反射镜 c>RS~/Y  
                         R%N&Y~zH  
 有抛物面曲率的圆柱镜 *.0#cP7 "  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 bPtbU:G  
 曲率半径等于焦距的两倍 z,B'I.)M  
Y r^C+Oyg  
@[4Tdf  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） E`SFr  
9:tKRN_D  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 cB9`U4<  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） KCkA4`IeM  
 离轴角决定了截切区域 ?Y#0Je
 
u%=M
4|7  
规格：参数概述（12° x 46°光束） we&g9j'  
!&D&Gs  
   <w d+cPZQr  
k;pTOj  
光束整形装置的光路图 0@ 9em~  
?gMxGH:B.&  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 'WG%O7s.  
 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。
skn`Q>a  
tA2I_WCl  
反射光束整形系统的3D视图 g2WDa'{L  
)_nc;&%w  
tc'`4O]c8  
xA9{o+  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 4W9#z~'  
 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）。 I2=?H<  
N
Q@."8  
详述案例 X,<n|zp  
it~>)_7*P  
模拟和结果 6 ztM(2[  
H}QOoXWkg  
结果：3D系统光线扫描分析 L;0ZB=3n  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 &Q[Y&vNn  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 {g *kr1JM  
^Mes
P:[2  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Fss7xP'  
r~uWr'}a}  
使用参数耦合来设置系统 b"y][5VE  
daIt `}s  
joh=0nk;D  
自由参数： mzz77i  
 反射镜1后y方向的光束半径 AoEG%nT  
 反射镜2后的光束半径 \*s'S*~  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） t/K<fy 6  
 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。 EwcN$Ma  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 yD+)!q"  
H1'`* }V  
dD3I.?DY  
X
TD_q  
3n/U4fn_  
0.-2
FHc9L  
2 fX-J  
自由参数： VrA9}"1x~*  
 反射镜1后y方向的光束半径 9Kw4K#IqQ  
 反射镜2后的光束半径 _W4i?Bde  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Oc;0*v[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。 8V
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