[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） eFotV.T!#  
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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 5A^8?,F@  
i/Nc)kKL  
I2-ue 63 ?  
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简述案例 bc NyB$S  
Z|fi$2k0!  
系统详情 %&0/Ypp=  
 光源 8kC
$Z)  
- 强象散VIS激光二极管 .V\~#Ro$G  
 元件 n/`!G?kvI  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） tvBLfqIr  
- 具有高斯振幅调制的光阑 zl|+YjR  
 探测器 J@QOF+&  
- 光线可视化（3D显示） G$luGxl[  
- 波前差探测 hL&7D@  
- 场分布和相位计算 S(^YTb7  
- 光束参数（M2值，发散角） N<<O(r  
 模拟/设计 C,%Dp0  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 -8vGvI>  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： <FAbImE}  
 分析和优化整形光束质量 K4o']{:U  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 |`pBI0Sjo  
qu!x#OY+  
系统说明 um%s9  
5!pNo*QK  
O3)B]!xL  
模拟和设计结果 df {\O*6  
nf[KD,f  
数值探测器结果 y~Yv^'Epf  
s];0-65)  
Q&lb]U+\u  
+Z-{6C  
0LYf0^P  
总结 bxO[y<|XL  
}D`ZWTjDay  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 `Y+R9bd  
1.模拟 LE~vSm^#  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 1r*yYm'  
2.评估 ~C3J-
z<  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ic3Szd^4  
3.优化 U#- 5",X|  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 F>^KXq:Z  
4.分析 P[$idRS&  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 '4D7:  
+]GP"yv-  
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。 qx9;"Ut  
/;:4$2R(;  
详述案例 f3^qO9R  
`sy_'`i>X  
系统参数 iQ1[60?)T  
P #8+1iC1  
案例的内容和目标 I,05'edCQ  
WvoIh4]  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 s<Nw)Ynw  
U3-MvI,Q  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 YXmy-o>  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 $ %|b6Gr/&  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 '66nqJb*  
t/%[U,m  
模拟任务：反射光束整形设置 U%Hcck'  
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。 Fp"c {  
fZS'e{V  
H;@0L}Nu+}  
k^cnNx  
}6 u)wF5  
K6)IBV;
 
规格：像散激光光束 ;%i-:<ac  
q4'
`qe  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ;PqC*iz  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %&lwp  
(&V)D?/hS  
TEGg)\+D>  
Uqx@9z(  
/UY'E<wBx  
Jk:ZO|'Z  
规格：柱形抛物面反射镜 l}T@Cgt  
                         4PR&67|AH_  
 有抛物面曲率的圆柱镜 ,%zE>^~  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 {j<?+o5A  
 曲率半径等于焦距的两倍 YACx9K H  
FP
Z@6  
V$iA3)7W%  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） >{A)d<  
!\$4A,  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 mi5bk>o  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Jy[rA<x$  
 离轴角决定了截切区域 V`i(vC(  
hYA1N&yz@  
规格：参数概述（12° x 46°光束） %,@e- &>  
bP|-GCKM8  
   ;<6S\  
gdh|X[d  
光束整形装置的光路图 _j{)%%?r  
P!)F1U]!  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ADP3Nic  
 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。 )7AjRtb!/  
Gg:W%&#  
反射光束整形系统的3D视图 Tc/<b2\g  
F4~O-g.<  
CG J_k?h  
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 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 =+<DNW@%  
 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）。 ,?%o ~  
Fa
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详述案例 v0;dk(  
RaymSh  
模拟和结果 Pp4Q)2X  
=BV_?  
结果：3D系统光线扫描分析 CHL5@gg@>y  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 O -p^S  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 .\)e

k[?  
sebm  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd n
n">   
UD5
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k  
使用参数耦合来设置系统 83'rQDo)G  
1p SEr6  
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自由参数：
8)b*q\O'  
 反射镜1后y方向的光束半径 k^s7s{  
 反射镜2后的光束半径 uhwCC  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） tqKX\N=5^  
 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。 g`"_+x'  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 )o&}i3~Q  
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N]|)O]/[  
8p/&_<mnW  
5fp&!HnG  
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<#T#+uO  
自由参数： /q"8sj/  
 反射镜1后y方向的光束半径 w (ev=)7<  
 反射镜2后的光束半径 :<1PCX2  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） K2tOt7M!  
 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。 Of<Vr.m{R  

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