[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） j<e2d7oN  
*|HY>U.  
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 E _|<jy$`  
*lJxH8\  
[()koU#w.  
)fAUum  
简述案例 |k00Z+O(  
|;{6&S  
系统详情 >y+B  
 光源 <wHP2|<l*  
- 强象散VIS激光二极管 Yx`n:0  
 元件 b|(:[nB  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） "d}Gp9+$VY  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ]hV*r@d  
 探测器 &uVnZ@o42  
- 光线可视化（3D显示） ;mi%F3  
- 波前差探测 AbOf6%Env  
- 场分布和相位计算 M D#jj3y  
- 光束参数（M2值，发散角）
LFV%&y|L  
 模拟/设计 b\,+f n  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ?Z}
&EH  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： V|R,!UND  
 分析和优化整形光束质量 ]eV8b*d6  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 NwfVL4Xg  
MnHNjsO#  
系统说明 :rP=t ,  
\GU<43J2uo  
UC$ppTCc?  
模拟和设计结果 z'7]h T
A  
TkF[x%o  
数值探测器结果 1x
x}~|F?|  
5~S5F3  
|1Z)E+q*:  
@PIp*[7oC  
NX&_p!_V  
总结 {2gwk8  
dgP3@`YS  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 @E8+C8'  
1.模拟 _(zG?]y0P  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 #rg6,.I)<  
2.评估 A?0Nm{O;3v  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 #s9aI_  
3.优化 f,Ghb~y  
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。 CU~PT.  
4.分析 4{Z)8;QX  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 $Z>'Jp  
K|s,ru  
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。 H0cA6I  
[.}oyz;}N  
详述案例 VG~Vs@c(  
'E.w=7z&  
系统参数 $`'/+x"%  
L4l!96]a  
案例的内容和目标 ;GD]dW#  
Z #m+ObHK1  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 &>}5jC.I  
{7pli{`  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 #Rr%:\*  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ]]Ufa
s9  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 !1b;F*H  
cl/_JQ&  
模拟任务：反射光束整形设置 8a"%0d#  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 C9 j|OSgk  
a-J.B.A$Z/  
N4HqLh23H  
wI "U7vr  
AT|3:]3E  
HkVB80hv  
规格：像散激光光束 !Xw5<J3L-  
0Y5_PTWb+Y  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 An/|+r\  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 f`66h M[  
Ssg&QI  
J4U1t2@)9  
/z$u]X  
^LzF@{ G  

h!9ei6  
规格：柱形抛物面反射镜 Srd4))2/0  
                         kg\>
k2h  
 有抛物面曲率的圆柱镜 |(^PS8wG  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 <ZR9GlIr  
 曲率半径等于焦距的两倍 UkGCyGyZ[  
Y\'}a+:@Ph  
Y`wSv NU  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Jj%K=
sw  
Ilm^G}GB  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 
"-V"=t'  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Nmh*EAJSy  
 离轴角决定了截切区域 ]')RMg zM*  
~4cC/"q$X  
规格：参数概述（12° x 46°光束） S:ztXhif>  
+X]vl=0  
   cj5+NM"  
kylVH! @l  
光束整形装置的光路图 x'R`. !g3  
koi^l`B$  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 0#^v{DC  
 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。 E8&TO~"a]e  
q'MZ R'<@  
反射光束整形系统的3D视图 "g8M
0[7e3  
b>JDH1)  
^K@C"j?M/  
]e@Oiq  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 $L]lHji  
 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）。 DM>eVS3}  
S|+o-[e8O  
详述案例 FaJ&GOM,  
xKp4*[}m  
模拟和结果 UW EV^ &"x  
$* Kvc$D  
结果：3D系统光线扫描分析 9'q*:&qq  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 )53y AyP  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 >[*qf9$  
&@YmA1Yu)E  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd (Ep\Z 6*  
/&94 eC  
使用参数耦合来设置系统 H<N,%G  
:9 ^* ^T  
Y:a]00&)#Y  
自由参数： $E.I84UfX  
 反射镜1后y方向的光束半径 VP]%Hni]  
 反射镜2后的光束半径 %84rL?S  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） uGlUc<B\*  
 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。 PwLZkr@4^  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 {/:x5l8  
wD)XjX  
^y%T~dLkp'  
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]L  
')3 bl3:  

IO-Ow!  
4r}8lpF_(  
自由参数： &.?'i1!  
 反射镜1后y方向的光束半径 ea')$gR  
 反射镜2后的光束半径
I2 P@L?h  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） [q #\D  
 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。 ixD)VcD-f  

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