[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） T~0k"uTE  
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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 ~Wo)?q8UY,  
pi<TFe@eG  
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Zwz&rIQpT  
简述案例 *!s;"U  
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系统详情 uN([*'0Cg  
 光源 Q/>{f0  
- 强象散VIS激光二极管 [Zei0O  
 元件 2EZb )&Q  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） bef_rH@`  
- 具有高斯振幅调制的光阑 m< _S_c  
 探测器 ojyIQk+  
- 光线可视化（3D显示） (bsXo q  
- 波前差探测  ks$JP6  
- 场分布和相位计算 ho##Z*O  
- 光束参数（M2值，发散角） /x_o!<M  
 模拟/设计 x8S7oO7  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 OQW#a[=WQ  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： h 3]wL.V  
 分析和优化整形光束质量  A);  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 \b%kf99  
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系统说明 ]gYz 4OT  
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模拟和设计结果 bFe+m1Q_  
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数值探测器结果 ZovW0Q)m  
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Y.g59X!Ub2  
总结 Z.92y  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 %Ev4]}2C1  
1.模拟 :yUEkm8  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 .Fdgb4>BXX  
2.评估 c-B cA  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 -r-k_6QP  
3.优化 R8ZK]5{o  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 ;kY(<{2  
4.分析 Ney/[3 A  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 :A/d to  
Y;?{|  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。
S:h{2{  
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详述案例 ogyTO
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系统参数 \ExMk<y_&  
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案例的内容和目标 Tj:B!>>  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 *MKO I'  
vN`klDJgW[  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 OX\A|$GS  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 -*1J f&  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Tf'hc]`vS  
C{U?0!^  
模拟任务：反射光束整形设置 RZXjgddL  
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。 )h7<?@wv&  
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D]zwl@sRX:  
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规格：像散激光光束 ,J+}rPe"sf  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 :tV*7S=)  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ~E17L]ete  
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HiZ*+T.B  
规格：柱形抛物面反射镜 ItNz}4o|d  
                         QIG$z?  
 有抛物面曲率的圆柱镜 T&6l$1J  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 os=e|vkB*  
 曲率半径等于焦距的两倍 MTuV^0%jD  
CsGx@\jN  
La`NPY_:>  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ssfr}fzH  
>qnko9V  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 0X6YdW_2X  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ua3~iQj-  
 离轴角决定了截切区域 LSL/ZvSP  
m*&]!mM"0G  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ]d$8f  
ldU?{o:\s  
   &u$Q4  
oB(?_No7  
光束整形装置的光路图 c"f-3kFv  
5_GYrR2  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 DhKS pA  
 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。 <cps2*'  
8\&X2[oAD  
反射光束整形系统的3D视图 &6/[B_.  
xQ7l~O b  
"H'B*vc-  
3dg1DR;  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 #NEE7'&S  
 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）。 ` Fa~  
$*^7iT4q_t  
详述案例 ]E5o1eeg  
D+TD 95t  
模拟和结果 03$mYS_?  
`V}q-Zdy
 
结果：3D系统光线扫描分析 f z'@_4hg  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ZF!h<h&,  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 0"jY.*_EW  
^9v4OUG  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd `KZm0d{H  
d[iQ`YW5  
使用参数耦合来设置系统 b6,iZ+]  
Ouk^O}W6  
uy>q7C  
自由参数： `+]Qz =}  
 反射镜1后y方向的光束半径 ?>7[7(|  
 反射镜2后的光束半径 'TTLo|@"-  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） m+=] m_  
 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。 ^um<bWNc  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 <$D`Z-6  
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R)c?`:iUB  
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M H|Og84  
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y6g&Y.:o  
自由参数： xK>*yV  
 反射镜1后y方向的光束半径 /J]5H  
 反射镜2后的光束半径 nGC/R&  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） %Hu5K>ZNYp  
 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。 ./\@Km?  

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