[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Xq03o#-p+  
6Aq]I$  
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 v @0G^z|  
j~K(xf  
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@KU;'th  
简述案例 &Tuj`DL  
CJ%'VijhD  
系统详情 f^lcw  
 光源 ^>Z_3{s:$  
- 强象散VIS激光二极管 zPqJeYK  
 元件 fW+"Kuw  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） yq k8)\p  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ,52 IR[I<T  
 探测器 l5Ko9CG  
- 光线可视化（3D显示） 8a)Brl}u  
- 波前差探测 fxoEK}TM  
- 场分布和相位计算 T1.U (::  
- 光束参数（M2值，发散角） T)7U+~nQ"  
 模拟/设计 5$'[R;r  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 b~:)d>s8wY  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： qve'Gm)  
 分析和优化整形光束质量 .24z+|j  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 d94k  
dhLR#m30T  
系统说明 uGb+ *tD  
}EkL[H!  
Wq<oP  
模拟和设计结果 4s9@4  
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数值探测器结果 Gt*K:KT=L  
K;sC#9m  
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2XeyNX  
OzrIiahz/  
总结 a`%`9GD  
3lZl  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 BQ Vro;#Jc  
1.模拟 6P717[  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 2p](`Y`  
2.评估 cpP}NJb0;%  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ^O@eyP  
3.优化
6wWhM&Wd  
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。 =KOi#;1  
4.分析 ?rQ.nN  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ^U5N!"6R  
v9*+@  
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。 ~&T U  
G6a 2]  
详述案例 ZJZSt% r  
upaP,ik}~  
系统参数 dLb$3!3  
p:y\{k"  
案例的内容和目标 C/Z#NP~ *  
*`u|1}h|  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Qe_{<E  
N6-7RoA+  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 "0jwCX Cu  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 m=@xZw<  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 =-:%~ng  
(i%bQZt^?  
模拟任务：反射光束整形设置 \)t//0  
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。 J+IItO4%  
grgs r_)[  
J(d+EjC  
tmS2%1o  
mwLf)xt0'  
Sxc)~y  
规格：像散激光光束 TCRTC0_}k  
NN'pBUR  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 CqC )H7A  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 8j70X <R  
.W~XX  
6Y]P7j  
{Dl@/fz  
mm+V*L{x  
_|12BVq  
规格：柱形抛物面反射镜 j3
-o}6  
                         JYw?  
 有抛物面曲率的圆柱镜 : pUu_  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 &v((tZ  
 曲率半径等于焦距的两倍 uoE+:,P  
k-n`R)p:  
.lb]Xa*n  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） F*J1w|)F0  
W+Mw:,>*s  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 4w ,&#L  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Pv2uZH(  
 离轴角决定了截切区域 |s/N?/qi  
Q >[>{N&\  
规格：参数概述（12° x 46°光束） }WFI/W'  
E3j`e>Yz  
   'J} ?'{.  
+ho=0>  
光束整形装置的光路图 2c[HA  
)-5eIy  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ?:`sE"  
 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。 q7KHx b  
kB CU+FC  
反射光束整形系统的3D视图 a_}C*+D  
dpq(=s`s  
PRiE2Di2S  
q>'#;QA  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ej_u):G*  
 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）。 sjLMM_'  
+|dLR*s  
详述案例 ]>[TF'pIAx  
b`+yNf  
模拟和结果 7c(j1:Ku-  
AcnY6:3Y|  
结果：3D系统光线扫描分析 f:
\)! &W  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 8Pd9&/Y  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 w=_^n]`R  
n.9k5r@  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd SW}Rkr\e  
HN`qMGW^  
使用参数耦合来设置系统 %,vq@..^  
~{{S<S v  
 YMv}]  
自由参数： 2Cy,#X%j>  
 反射镜1后y方向的光束半径  o%j?}J7y  
 反射镜2后的光束半径 7WSP0Xyz  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） p+?`ru  
 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。 x[TLlV:{  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 3s%DF,  
9teP4H}m  
Ig!0A}f  
*FEJ5x  
\8ZVI98  
u*%mUh  
}[|9vF"g.y  
自由参数： O, eoO,gB  
 反射镜1后y方向的光束半径 ^#e|^]] L  
 反射镜2后的光束半径 6B@e[VtG$  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） l*hWws[  
 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。  "9[2vdSX  

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