[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 'BT}'qN  
 &y1' J  
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 hjiU{@q  
sPNX)  
a,Gd\.D  
fgFBOpG%Gq  
简述案例 V43pZ]YZ>  
t+0&B"  
系统详情 e_J_rx  
 光源 s{q)m@  
- 强象散VIS激光二极管 :"Z
H  
 元件 ]d"4G7mu`l  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） hq9b  
- 具有高斯振幅调制的光阑 m:TS .@p  
 探测器 N"|^AF  
- 光线可视化（3D显示）
{]ZZ]  
- 波前差探测 (_ov_3  
- 场分布和相位计算 bwM>
#@H  
- 光束参数（M2值，发散角） b5YjhRimS  
 模拟/设计 k4_Fn61J/  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Auhw(b>}TW  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： }~lF Rf
 
 分析和优化整形光束质量 52B ye  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 #bPio  
{! RW*B  
系统说明 iV#JJ-OBq  
9vL`|`Vau  
'MKkC(]4  
模拟和设计结果 =SLP}bP{:  
<FH3ePz  
数值探测器结果 Uq)|]a&e  
z Q NL){  
]}9cOb%I  
/ /qTMxn  
Oa~t&s  
总结 P]2M  
~az6n)  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 AO;`k]0e  
1.模拟 ?/"@WP9  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 9;Ezm<VQ  
2.评估 GFvZdP`s4  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 f(DGC
2R <  
3.优化 v%> ?~`Y  
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。 Ig1cf9 :  
4.分析 yY*OAC  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 HKP\`KBCj  
v:CYf_  
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。 /-4i"|  
>82Q!HaH  
详述案例 %Ua*}C   
J),7ukLu^  
系统参数 .CI]8O"3y  
HhNH"b&  
案例的内容和目标 -!">SY\  
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k0V  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 xN2M|E]  
Opmb   
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 %kNkDI  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 .EH^1.|v  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 9`.b   
-O~WHi5}  
模拟任务：反射光束整形设置 `(=)8>|e  
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。 0$&Z_oJ  
H` Q_gy5Z(  
xm~ff+(&@S  
$a\q<fN}  
QfU 0*W?r  
yhQo1e>  
规格：像散激光光束 UOF5&>MLb  
8[f]9P/i  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 30FYq?  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 e@k ti@ZJ  
ezwcOYMXK  
[$.oyjd  
~,R_  
.IpwTke'  
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规格：柱形抛物面反射镜 ~u%9@}Oo>  
                         BEPDyy  
 有抛物面曲率的圆柱镜 (' `) m  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 :Iwe>;}  
 曲率半径等于焦距的两倍 ~ ;)@a  
8 gOK?>'9  
bvEk.~tC'  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） OD>-^W t;%  
]t0?,q.$7  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 D6bCC; h=  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） sF_.9G)S0  
 离轴角决定了截切区域 ,PRM(n-  
^fnRzX  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ~DqNA%Mb  
X~GZI*P  
   76=uk!#3{  
F1Egcx/$V  
光束整形装置的光路图 j(nPWEyJM  
x"AYt:ewuc  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 8Mws?]\/q  
 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。 %PlPXoG=  
.RJvu$U2j  
反射光束整形系统的3D视图 n0Ze9W+<  
sS5#Q  
J5J3%6I  
W'gCFX  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 \iowAo$  
 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）。 =\X<UA}  
f=/S]o4/3  
详述案例 JEJ]
'3  
wZfR>|f  
模拟和结果 &e,xN;  
>Cd%tIie*  
结果：3D系统光线扫描分析 pVbX#3  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 G-"#3{~2  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 >)#*}JI  
/"iYEr%_  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd wQ.i
ld  
oVC~RKA*  
使用参数耦合来设置系统 xu+wi>Y^  
_Seiwk&  
OY"{XnPZ  
自由参数： Pq7YJ"Z?:  
 反射镜1后y方向的光束半径 mhlJzGr*q  
 反射镜2后的光束半径 jgEiemh&  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） CUxSmN2[  
 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。 7;|6g8=  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Ypv"u0  
Ap}:^k5{  
PFEi=}Y@((  
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It\[EB  
NRoi` IIj  
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!(SaE'  
自由参数： GVEjB;  
 反射镜1后y方向的光束半径 3)Paf`mr  
 反射镜2后的光束半径 aYPzN<"%  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ,qv
z:a  
 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。 b;x^>(It  

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