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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) CN$A-sjZ  
    I_6` Z 0  
    二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 ad$Qs3)6o  
    't]EkH]BC  
    |YGiATD4DG  
    oCdOC5  
    简述案例
    J2 rLsNC]0  
    Bc|x:#`C\{  
    系统详情 w)m0Z4*  
    光源 xXU/m|  
    - 强象散VIS激光二极管 qn"T? O  
     元件 *UL|{_)c  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) iUG/   
    - 具有高斯振幅调制的光阑 ?n9$,-^v  
     探测器 +@],$=aE?  
    - 光线可视化(3D显示) zs&`:  
    - 波前差探测 k+R?JWC:  
    - 场分布和相位计算 t`1]U4s&I  
    - 光束参数(M2值,发散角) 4 TQISu)  
     模拟/设计 Tvx8l m '  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 ][5p.owJse  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): h'y@M+c(  
     分析和优化整形光束质量 / ?[gB:s  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 W &wDH  
    gAUQQ  
    系统说明 <K[Zl/7I  
    ' bw,K*  
    ] xLb )Z  
    模拟和设计结果 i+x6aQ24  
    ^57fHlw  
    ccRk4xR  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 m',_k Y3  
    IM5^E#-g7  
    hYZ:" x  
    vlN. OQ  
    DF[b?  
    总结 zT-"kK  
    Cm}UWX  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 P_lcX;O  
    1.模拟 K9M.+d4  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 >hL'#;:f#  
    2.评估 boOw K?  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 kt3#_d^El  
    3.优化 ;Kq?*H  
    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。 SyVbCj  
    4.分析 1&pP}v ?  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 / bu<,o  
    +\Mm (Nd  
    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。 {uM{5GSL  
    $)7f%II  
    详述案例 h8-tbHgpb  
    e&4wwP"`<  
    系统参数 &q}@[ )V4  
    !cq| g  
    案例的内容和目标 # %y{mn  
    n rB27  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 ?E_p,#9j)  
    kpw4Mq@  
    BrcXn@tl  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 I^Jp )k*z  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 {=4:Tgw  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ye7&y4v+  
    KR(ftG'  
    模拟任务:反射光束整形设置 c@B%`6kF  
    引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 .u;TeP  
    ~%K(ou=2  
    _NnO mwK7  
    7[1 R}G V  
    +i!M[  
    0_pwY=P  
    规格:像散激光光束 ]b| @<E7Y  
    76r s)J[*w  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 :Qp/3(g e  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 oP75|p  
    T2;  9  
    1CVaGD^r{  
     Ph{+uI  
    #7T={mh  
    %9Fg1LH42r  
    规格:柱形抛物面反射镜
    QaBXzf   
                             OBSJbDqT  
     有抛物面曲率的圆柱镜 bK1`a{  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 @}!$NI8  
     曲率半径等于焦距的两倍 8HA=O ?Cg  
    h*Tiv^a  
    cGp 6yf  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) !I/kz }N@  
    BVp.A]  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 rO%+)M$A  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) E8<i PTJs  
     离轴角决定了截切区域 tp2 _OQAQ  
    X6 '&X  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) <!>}t a  
    'B6H/d>  
       Y,\mrW}K   
    x,_Ucc.  
    光束整形装置的光路图 1&"1pH  
    K(<P" g(  
    }TL"v|ny6;  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 8!>pFVNJf  
     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。 R\amcQ 9  
    xyz86r ^u  
    反射光束整形系统的3D视图 CnYX\^Ow  
    *60)Vo.=  
    <);u]0  
    r1atyK  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 hDMp^^$  
     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)。 ksp':2d}  
     B4ze$#  
    详述案例 )^sfEYoA  
    * ?fBmq[j  
    模拟和结果 f BOG#-a}  
    HI 61rXNF  
    结果:3D系统光线扫描分析 Y|nTc.A  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 7S Zs/wWh%  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 p~ItHwiT  
    _ 0E,@[  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd $7YLU{0  
    7^=jv~>wP  
    使用参数耦合来设置系统 R&xd ic!  
    ^O m]B;  
    Hefqzu  
    自由参数: T]2q >N  
     反射镜1后y方向的光束半径 a!]%@A6p  
     反射镜2后的光束半径 h zE)>f  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) LL+rd xJO^  
     由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 w2[R&hJ  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 ~O$]y5  
    W0k q>s4  
    _Tz!~z  
    #cb6~AH  
    kq-RM#Dj:  
    h+@t8Q;gGw  
    th,qq  
    自由参数: rC16?RovQ@  
     反射镜1后y方向的光束半径 l/LUwDI{  
     反射镜2后的光束半径 w2L)f,X  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) WgB,,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。 qa0Zgn5q  
     
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