[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） }#'wy  
9Z]~c^UB  
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 /ylO["<Q  
_O)xE9t#ru  
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dfY(5Wc+f  
简述案例 O=UXe]D  
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系统详情 3~Od2nk(x  
 光源 >Jh*S`e  
- 强象散VIS激光二极管 i2KN^"v?N  
 元件 .?R~!K{`  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） r_nB-\  
- 具有高斯振幅调制的光阑 YXI_ '  
 探测器 yG\^PD  
- 光线可视化（3D显示） D ]Q,~Y&'  
- 波前差探测 VZo[\sWf  
- 场分布和相位计算 \MBbZB9@  
- 光束参数（M2值，发散角） *I
6z;.#  
 模拟/设计 eygmhaE  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 Z-|.j^n  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： {T4F0fu[eR  
 分析和优化整形光束质量 3/c3e
{,!  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Klfg:q:j+b  
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系统说明 -4ry)isYx  
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模拟和设计结果 Yt&Isi +  
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数值探测器结果 -n&g**\w  
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总结 Zjqa n  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 B1<:nl  
1.模拟 Zjis0a]v~k  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 X`#,*HkK  
2.评估 n@5Sp2p  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 E;!pK9wL|  
3.优化 ;1qE:x}
'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。 7P1G^)  
4.分析 3ARvSz@5  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 qLrvKoEX2  
@}[>*Xy%  
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。 \7b-w81M-  
DV+M;rs  
详述案例 x/~qyX8vo  
?LJ$:u  
系统参数 *+(t2!yFmE  
EUBJnf:q  
案例的内容和目标 ;:<z hO  
*u LOoq  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 eC%uu  
cr GFU?8  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 |-Rg].  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 xPBSJhla  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 PJd7t%m;  
% mP%W<  
模拟任务：反射光束整形设置 UN ;9h9  
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。 5cc;8i  
U-RR>j  
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d)@Hx8  
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'?| (QU:)F  
规格：像散激光光束 pe^hOzVv  
Mc8|4/<Z  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 2_S%vA<L  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 HCBZ*Z-  
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{u!Q=D$3  
_N`'R.va  
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规格：柱形抛物面反射镜 Q?"o
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                         )"(
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 有抛物面曲率的圆柱镜 '8%pEl^  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 #+VH]7]  
 曲率半径等于焦距的两倍 0!4;."S  
Kmy'z  
g/*x;d=  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） n oW
jZ  
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 对称抛物面镜区域用于光束的准直 9NUft8QB  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） FEOr'H<3x  
 离轴角决定了截切区域 P:~Xaz\F  
4)]w"z0Pc  
规格：参数概述（12° x 46°光束） w$5~'Cbi  
J#k3iE}  
   '*4>&V.yX  
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光束整形装置的光路图 ? PIq/[tk  
';H"Ye:D=7  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 t1LIZ5JY  
 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。 3o).8b_3g  
ioIOyj  
反射光束整形系统的3D视图 M<Gr~RKmAn  
b*;zdGX.A9  
Fe:M'.  
_'eG  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 {J aulg  
 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）。 I JPpF`  
iCz0T,  
详述案例 <V
> [H7  
O~p@87aq  
模拟和结果 #F>7@N:5  
C(=$0FIR  
结果：3D系统光线扫描分析 ]'L#'"@  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 q+j.
)e  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 >rbHpLm1`  
\BRxdK'  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd `5HFRgL`.
 
$A4rdhvd  
使用参数耦合来设置系统 =)h<" 2  
G<F+/Oi&DX  
`&3hfiI}  
自由参数： /]xu=q2  
 反射镜1后y方向的光束半径 |*G$ilu  
 反射镜2后的光束半径 9EPE.+ns  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） X
2RM*y|  
 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。 k`j>lhH  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 zRO-oOJ  
dkHye>  
2#srecIz-!  
(31ia"i%  
z;c~(o@4  
^)JUl!5j]C  
1v<,nABuJ6  
自由参数： 0 |/:m  
 反射镜1后y方向的光束半径 z%4E~u10  
 反射镜2后的光束半径 /w!!jj^  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &-S;.}  
 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。 NWSm  

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