[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） vn1*D-?  
qlm7eS"sy  
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 (q}{;  
=z*SzG  
bZ[ay-f6oK  
@d_9NOmNT  
简述案例 63HtZ=hO7  
BT|n+Y[  
系统详情 yW@YW_2;4  
 光源 3eN(Sw@p  
- 强象散VIS激光二极管 W(o#2;{ln  
 元件 O&}`R5Y;  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜）  Q5
 =  
- 具有高斯振幅调制的光阑 +ux170Cd3  
 探测器 =|V[^#V  
- 光线可视化（3D显示） ffG1QvC|M  
- 波前差探测 q'KXn0IY#  
- 场分布和相位计算 xp%LXxj  
- 光束参数（M2值，发散角） N[&(e d=  
 模拟/设计 (V<pz
2\  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 4P=)u}{]^#  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： >uR;^B5m  
 分析和优化整形光束质量 u85?f  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 :RDQP  
iJb-F*_y  
系统说明 ZN}U^9m=  
paZcTC  
!l
aOiH  
模拟和设计结果 plgiQr #  
FF~VV<a  
数值探测器结果 'tY y_  
:Fdk`aC  
rqEP!S^  
UQO?hZ!y/.  
S4D~`"4$/  
总结 ;"]?&ri  
kk ZM
oK  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 O#`y;%  
1.模拟 3Y=uBl  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 So]O`RJv  
2.评估 V"5LNtf  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 T1M>N  
3.优化 mhMRY9ahB  
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。 15ImwQ  
4.分析 $j&2bO5M  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 LX7<+`aa  
iCdq-r/r!6  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 Kgb<uXk  
X;d 1@G  
详述案例 %:Y'+!bX  
ew1bb K>  
系统参数 LEA^o"NW.  
v2}>/b)  
案例的内容和目标 BV eIj }  
hSXZu?/  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 oD_#oX5\  
k!{h]D0  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 cWp5pGIzfp  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 6&L8{P  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 M9/J!s  
%i@Jw  
模拟任务：反射光束整形设置 A2"$B\j1  
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。 j,v2(e5:  
g&O!w!T  
;c|G  
vf?m-wh  
^vc#)tm5p  
GL3olKnL  
规格：像散激光光束 l%v2O'h  
nACKSsWqI  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 A~#w gLGn  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 3/*<i  
@^^,VgW[  
zN>tSdNkI-  
* NdL4c~  
{ u1\M  
$<d3g:  
规格：柱形抛物面反射镜 <26Jif:  
                         c'Zs2s7$  
 有抛物面曲率的圆柱镜 h;t5v6["  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 d5 U+]g  
 曲率半径等于焦距的两倍 F/U38[  
eG%Q 3h  
+tp@Tb  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） U\UlQ
p?  
7hl,dtn7  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 6q@VkzF  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） #<gD@Jybu  
 离轴角决定了截切区域 TbR!u:J  
99?: 9g  
规格：参数概述（12° x 46°光束） +t<'{KZ7;  
u;=a=>05IR  
   !KmSLr7xU  
3<ry/{#%  
光束整形装置的光路图 Rx.dM_S  
O"f|gc)GLz  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Ugv"A;l  
 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。 L=<{tzTc  
zn/b\X/  
反射光束整形系统的3D视图 @M8vPH  
dS~#Lzm  
v>p}f"$`  
#mH4\s  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Z
)RV6@(  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 k+y>xI,  
d(;Qe}ok>  
详述案例 o :_'R5  
KU)~p"0[6]  
模拟和结果 VT5o#NR{R  
cA2
5FD  
结果：3D系统光线扫描分析 +4m~D`fqt[  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 %$}*y   
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 cj9<!"6  
h . R bdG  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd yZqX[U  
wsyAq'%L  
使用参数耦合来设置系统 wd0*"c@  
/\|Behif  
FOD_m&+  
自由参数： 88M$mjx  
 反射镜1后y方向的光束半径 'I1^70bB  
 反射镜2后的光束半径 O`Ge|4  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Sz'JOBp  
 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。 7W `gN[*  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 wU)vJsOq  
-KFozwr5/  
yfCdK-9+B  
}@avGt;v  
9ZXEy }q57  
A]q"+Z]  
R,KoymXP  
自由参数： 2JS&
zF  
 反射镜1后y方向的光束半径 (| X?  
 反射镜2后的光束半径 g=_@j`  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） {G(N vf,K]  
 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。 =r1@?x  

学习学习