[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） e=uElp'%  
;;>hWAS  
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^ )f;  
jlaU3qXL  
Xa o*h(Q@L  
b,C2(?hg  
简述案例 V+`gkWe/  
lGoP(ki  
系统详情 u NmbR8Mx  
 光源 |q|?y`X4/  
- 强象散VIS激光二极管 RHO|g0  
 元件 ctg U  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） S+wy^x@@  
- 具有高斯振幅调制的光阑 8w4-Ud*$i  
 探测器 .+ezcG4q  
- 光线可视化（3D显示） bsClw  
- 波前差探测 Nk JOD3>U  
- 场分布和相位计算 `G/%U~  
- 光束参数（M2值，发散角） &~4;HjS  
 模拟/设计 oVZI([O  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 b0VEMu81k  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： GgT 5'e;N  
 分析和优化整形光束质量 y5@#leM  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 tL#~U2K  
-d-vzri  
系统说明 M[eq)a$  
l<3X:)  
WZ@hP'Zc  
模拟和设计结果 UTWchh  
E5;6ks)  
数值探测器结果 6DkFIkS  
8Cx6Me>,=  
@n|Mr/PAj  
ZYS`M?Au  
7Gh+EJJ3I  
总结 }H5~@c$  
e:9s%|]T  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 C4[)yJ  
1.模拟 og[cwa_  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 9-/u _$  
2.评估 cePe0\\  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 QG1+*J76b@  
3.优化 gPE`mE  
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。 6y+_x'  
4.分析 {<}9r6k;f  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 "1P[D'HV4|  
\k4em{K  
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。 nmo<t]  
 g)Tr#  
详述案例 !{1;wC(b  
#"qP4S2  
系统参数 | V:9 ][\  
v:F_!Q  
案例的内容和目标 V?L8BRnV  
wo+b":  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 =?3b3PZn  
T)Y{>wT  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 H8x66}  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 .vnQZ*6  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 \<aR^Sj.  
h}y]
Pt?  
模拟任务：反射光束整形设置 Q]{`m  
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。 wi/qI(O!  
3<x1s2
U  
]?7q%7-e.a  
x%'5rnm|  
<*Gd0 v%  
v]GQb  
规格：像散激光光束 \1He9~6  
V8hmfV~=]P  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 9u;/l#?@T  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 [.Rdq]w6  
L9$`zc  
rT|wZz9$@  
/ q| o  
8w$q
4fg0  
J#DN2y<  
规格：柱形抛物面反射镜 &J\<"3  
                         I=pFGU  
 有抛物面曲率的圆柱镜 LO;?#e7  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 NmA6L+  
 曲率半径等于焦距的两倍 9i46u20  
P,rD{ 0~  
eakQZ-Q  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） +>ld  
K=Z.<f  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 /o^/J~/3  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） -
i#Kpf  
 离轴角决定了截切区域 z5J$".O`  
&0`i(l4]l  
规格：参数概述（12° x 46°光束） G ?Hx"3:?  
+a"f)4\
 
   Z,oC
kv("n  
ZY|$[>X!  
光束整形装置的光路图 `^HK-t4q  
kIR/.Ij}  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 OH13@k  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 9$L2a  
BS=~G+/:|  
反射光束整形系统的3D视图 K: |-s4=  
\30rF]F`l  
FR']Rj  
6HZVBZhM  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 z?@N+||,.  
 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）。 A">R-1R  
L6"V=^Bq  
详述案例 "&/lF[q  
-wr_x<7  
模拟和结果 Am|)\/K+Z  
F1t+D)KA>  
结果：3D系统光线扫描分析 ,h9?o  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 DP-0,Gt&Xj  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 z%1& t4$  
4t-l@zFWb  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd KE6XNG3  
M0T z('~s  
使用参数耦合来设置系统 {rwT
4]4  
c#f@v45  
cua( w  
自由参数： lPD&Doa  
 反射镜1后y方向的光束半径 a2[r
Y  
 反射镜2后的光束半径 B3<sSe8L0  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） e$Mvl=NYp\  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 Iw^Q>MrT  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 `2/V.REX$h  
$AizKiV  
F'-XAI <3  
TPs ]n7]:  
!;4Hh)2  
gquvVj1oT  
s\< @v7A  
自由参数： Q/q>mN"#1  
 反射镜1后y方向的光束半径 ' &3,qT  
 反射镜2后的光束半径 I
1#MS4;$^  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） R9(Yi<CC  
 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。 !L@<?0xLW  

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