[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ;tSAQ  
c_8<N7 C  
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 MqJ5|C.q  
sQe GT)/|  
z;!"i~fFK  
#*:^\z_Jd  
简述案例 g(Q1d-L4e  
<Se9aD  
系统详情 8CZ%-}-%$  
 光源 {`Gd  
- 强象散VIS激光二极管 J>5rkR@/  
 元件 !|up"T I  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ^H&U_  
- 具有高斯振幅调制的光阑 2j}DI"|h  
 探测器 *mVg_Kl  
- 光线可视化（3D显示） H>A6VDu  
- 波前差探测 uZZRFioX|  
- 场分布和相位计算 9v[V"m`M  
- 光束参数（M2值，发散角） [iEz?1.,  
 模拟/设计 A&bj l[s  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ~`C_B]3|  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： SI=u-'%  
 分析和优化整形光束质量
1"L"LU'  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 -sfv"?  
(6Od
  
系统说明 *67K_<bp]  
r34MDUZdI  
]jFl?LA%7  
模拟和设计结果 yji[Yde;|  
-X71JU  
数值探测器结果 Be=rBrI>  
|PlNVd2  
[d8Q AO1;)  
l6&\~Z(  
UhpJGO  
总结 ?UZt30|1  

\1Xk[%  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 !~Uj 'w  
1.模拟 BUJ\[/  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 _BmObXOp.  
2.评估 lU%}_!tp3/  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 =I'3C']Z W  
3.优化 6FQi=}O1  
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。 {@^;Nw%J  
4.分析 PmRvjSIG  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 RI0^#S_{  
||_hET  
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。 r8Mx+r  
IB/3=4n^|  
详述案例 t82'K@sq  
o)/Pr7Qn  
系统参数 UtQey ;w  
6(Pan%  
案例的内容和目标 La;GS  
BVNW1<_:  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 rtRbr_  
@#)` -]g  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。
_*fNa!@hY  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ^Tm`motzh  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 $'498%K2  
X#lNS+&='  
模拟任务：反射光束整形设置 IW3k{z  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ] 3"t]U'f  
0N.h:21(4  
4^tSg#!V{  
rp||#v0l!w  
i#]e&Bru5  
'4[=*!hs!  
规格：像散激光光束 l@4_D;b3o"  
sUZA!sv  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 GiV%Hcx  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 -3EQ
RqVg  
0=j }`  
3/kT'r  
QPJ\Iu@D$  
/SD}`GxH  
`p\=NP!n  
规格：柱形抛物面反射镜 u0q$`9J  
                         <v:V
A!]  
 有抛物面曲率的圆柱镜 AK2Gm-hHK  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Wwq:\C  
 曲率半径等于焦距的两倍 n|w+08c"  
lLx!_h  
_FY&XL=  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ,c p2Fac  
nT6y6F_e  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 EKwQ$?I  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） t4WB^dHYp  
 离轴角决定了截切区域 :v&[!  
2$JGhgDI  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ;b$P*dSG}  
,
ks2&e  
   K p3}A$uV  
Z/#_Swv  
光束整形装置的光路图 iC gZ3M]  
Z2%HQL2  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 "O&93#8  
 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。 HN5m%R&`  
Kg[OUBv  
反射光束整形系统的3D视图 mmAm@/  
Xn6#q3;^|  
Ys"wG B>  
c/;;zc  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 h0GoF A<  
 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）。 x84!/n^z  
4xy\  
详述案例 WE<?y_0y&  
iNO>'7s7  
模拟和结果 q2qi~}l  
$*yYmF  
结果：3D系统光线扫描分析 :QE5 7.  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 oaY_
6  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ~ZHjP_5Q  
{ZJO5*  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd }u Y2-l  
*LT~:Gs#  
使用参数耦合来设置系统 o>el"0rn.h  
Y[ G_OoU  
.Ro
/ioq  
自由参数： :cT)M(o  
 反射镜1后y方向的光束半径 7F
B?t<x  
 反射镜2后的光束半径 D -}>28  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） S$6|KY u  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 D!<F^mtl  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 `zd,^.i5~  
|.<_$[v[x  
8Sbz)X  
a:kAo0@":j  
*Rgr4-eS  
uZqL'l+/y  
7#V7D6j1  
自由参数： h<9s& p  
 反射镜1后y方向的光束半径 pu-HEv}]a|  
 反射镜2后的光束半径 1'kO{Ge*p:  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 4>JSZ6i#n  
 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。 vgfC{]v<W]  

学习学习