[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） g?i0WS  
r!e:sJAB.  
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 d !=AS  
2U.'5uA"L  
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OH/!Ky\@  
简述案例 7X`]}z4g  
33z^Q`MTC  
系统详情 5DxNHEuS  
 光源 q@[UeXu?pZ  
- 强象散VIS激光二极管 51-@4E2:l:  
 元件 |e{ ^Yf4  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） hAU@}"=G  
- 具有高斯振幅调制的光阑 gJBw6'Z  
 探测器 Aa4 DJ  
- 光线可视化（3D显示） buKSZ  
- 波前差探测 !q!5D`  
- 场分布和相位计算 )}lO%B'K  
- 光束参数（M2值，发散角） ,{2= nb[  
 模拟/设计 7!/!a*zg  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 *BHp?cn;F2  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： YHzP/&0  
 分析和优化整形光束质量 =A{s,UP  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 3HqTVq`
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W%N  
系统说明 t?wVh0gT  
Y_nl9}&+C0  
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模拟和设计结果 )F+wk"`+6  
TeRH@oI  
数值探测器结果 ~9Qd83`UH  
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I%l2_hs0V  
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总结 ,\T7{=ZG\!  
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FH!W  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 .u
SVZqJ7  
1.模拟 Ca-.&$f  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 P9W?sPnC5  
2.评估 YC(X= D  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Pkv+^[(4  
3.优化 3&6sQ-}*  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 *7w!~mn[m  
4.分析 |w{C!Q8l  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 yKy )%i  
kbo9nY1k g  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 !%[fi[p  
=RAojoN  
详述案例 `O5427Im  
r
'4Dj&9Ac  
系统参数 kj6H+@ {  
%j/pln&  
案例的内容和目标 %=$Knc_!T^  
t)= dKC  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 I E{:{b\  
ym+Ezb#o  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 `:C2Cj  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 qzEv!?)a  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 A!Tm[oqu  
B3pjli  
模拟任务：反射光束整形设置 e)N<r  
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。 rNurzag  
n/x((d%"E  
3y,2RernK  
9aNOfs8(  
UNK.39  
qWx{eRp d  
规格：像散激光光束 T "hjL  
!Z 0U_*&  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 .YWkFTlZ+  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 dwQ1~  
3fA+{Y8S  
N&eo;Ti  
 wlsx|  
/.=aA~|  
*8uS,s6g  
规格：柱形抛物面反射镜 .ZV='i()X  
                         <QO1Yg7}  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Bs`{qmbC  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 w%plK6:6  
 曲率半径等于焦距的两倍 B
-$?5Ft!  
*^Ges;5$"  
;']u}Nh  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） iF":c}$.  
7(uz*~Z?`0  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 lS#:u-k  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） _p5#`-%mM  
 离轴角决定了截切区域 JN4gH4ez)  
M. % p'^5  
规格：参数概述（12° x 46°光束） }( CYok  
!02y'JS1  
   Maq`Or|4  
gzn:]Y^  
光束整形装置的光路图 /} z9(  
A%?c1`ZxF  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 VFx[{Hy  
 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。 &M<"Fmn  
Hg<aU*o;  
反射光束整形系统的3D视图 Xwdcy J!  
ZJU %&@  
Sn4xv2/  
yP"}(!~m
 
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 =}Zl E  
 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）。 =X^a  
]&"ii  
详述案例 Yj>4*C9  
*]NfT}}  
模拟和结果 v]EZYEXFL)  
5,##p"O(  
结果：3D系统光线扫描分析 Uq_lT,  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 &g&,~Y/z;  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 \wsVO"/  
nRB3VsL  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd TP {\V>*Yz  
%a WRXW@c  
使用参数耦合来设置系统 E;s_=j1f  
X,aRL6>r  
zJW2F_  
自由参数： zps=~|  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;YY<KuT  
 反射镜2后的光束半径 Z\`SDC  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） J-'XT_k:iM  
 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。 &.DRAD)  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 kN1R8|pv  
4]m{^z`1  
]58~b%s  
Qd YYWD   
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\9OKf|#j  
n.8870.BW  
自由参数： j>;1jzr2}  
 反射镜1后y方向的光束半径 X9|*`h<  
 反射镜2后的光束半径 |3E|VGm~  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） HP_h!pvx  
 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。 /{hT3ncb  

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