[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 4Uz1~AuNxb  
5'iJN$7  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 |]=. ^  
a(Q4*XH4  
ybnq;0}$  
A8Z2o\+  
简述案例 T'YHV}b}vX  
V.<$c1#=$  
系统详情 i>=d7'oR  
 光源 Ce&nMgd~  
- 强象散VIS激光二极管 5gP<+S#>T  
 元件 @L?X}'0xI4  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） (EZ34,k'S  
- 具有高斯振幅调制的光阑 W5'07N^  
 探测器 O5}/OH|j  
- 光线可视化（3D显示） Hgu:*iYA  
- 波前差探测 -^A
=U7  
- 场分布和相位计算 <(|No3jx  
- 光束参数（M2值，发散角） /rMxl(wD'  
 模拟/设计 \=n0@1Q=>  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 aJh=4j~.  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： gkxEy5c[  
 分析和优化整形光束质量 O[nl#$w  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 >&uG1q0p.  
lo}[o0X  
系统说明 !: e0cV  
*7L*:g  
44s K2  
模拟和设计结果 iQ[0d.(A  
TWv${m zE  
数值探测器结果 sOyWsXd+R'  
B@ab[dm280  
re.%$D@  
TmN}TMhZ  
WZ.d"EE"  
总结 6k#H>zY,  
$}[Tj0+:  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ~cE;k@  
1.模拟 +n1jP<[<N  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 xP@VK!sc  
2.评估 *%0f^~!G<p  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Bx(+uNQ  
3.优化 )9,*s!)9  
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。 dhW;|  
4.分析 ] o!#]]  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 wu*WA;FnA  
3t(8uG<rL  
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。 5io7!%  
Pn{yk`6E  
详述案例 b0a'Y"oef4  
#vO3*-hs  
系统参数 B3I\=  
vcB+h;x  
案例的内容和目标 =N,KVMxw  
`Tzqvnn  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 "?j|;p@!>  
c%.f|/.k  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 $XS0:C0  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ~qNpPIrGr  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 -X@;"0v  
QN(f8t(  
模拟任务：反射光束整形设置 TJtW?c7  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ` n{rzenPX  
.}fc*2.'  
*D1fSu!  
}nE#0n  
AK<ZP?0  
~H0~5v F  
规格：像散激光光束 3&*0n^g  
Y51XpcXQ  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 C#r_qn  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 sF;1)7]Pq  
@];#4O  
a73b/_zZ=  
yZ&By?.0  
k;3P;@3,W  
ZLvw]N&R  
规格：柱形抛物面反射镜 '$)
Wp_  
                         KGUpXMd^Z  
 有抛物面曲率的圆柱镜 yh_s(>sh  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 [[D}
vL8d  
 曲率半径等于焦距的两倍 3Gn2@`GC  
i/
xPO  
X_ >B7(k   
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） z>j%-3_1  
5*buRYck0  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 cXJgdBwo  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） | 7>1)  
 离轴角决定了截切区域 }sy3M
rb  
zi>f436-  
规格：参数概述（12° x 46°光束） uMsKF%m  
?vRz}hiy  
   %8o(x 0  
NtTLvO6  
光束整形装置的光路图 w]yLdfi!  
|ry;'[*  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 jo<sN  
 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。 2|}p&~G(  
Q\=u2}/z0  
反射光束整形系统的3D视图 d;#9xD'  
^Hq}9OyS9  
n+GCL+Mo  
ciC4V^f  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 uy\YJ.WMQ  
 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）。 n]Dq  
*7*g! km  
详述案例 LO"HwN43h  
iI&SI#; _  
模拟和结果 66L*6O4  
>Dtw^1i  
结果：3D系统光线扫描分析 ,A6*EJ\w   
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 cJ8*[H<NV  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 TaolX*$5  
0jq&i#yNB  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd * n!0  
G|O"Kv6  
使用参数耦合来设置系统 D"x~bs?V\  
Z<,gSut'Y  
M2xUs  
自由参数： %7|qnh6  
 反射镜1后y方向的光束半径 *znCe(dd  
 反射镜2后的光束半径 ?tA-`\E  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） /asyj="N7  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 |9\Lv$
VJ  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 +V'r>C:  
}p- %~Y  
SbI,9<  
p>}N9v;Bo  
+mxYz#reX  
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AXw  
SiBbz4  
自由参数： JnsXEkM)  
 反射镜1后y方向的光束半径 15eHddd  
 反射镜2后的光束半径 /Cg/Rwl  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Hdn
Ss0/  
 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。 }bnkTC
 

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