[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） YS_3Cq  
xv&h>GOg  
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,BYi$  
}wkY`"  
FgL892[  
UWidT+'Sa  
简述案例 Ek1c>s,t  
Nte$cTjX  
系统详情 /ywP 0  
 光源 em'ADRxG+  
- 强象散VIS激光二极管 `XpQR=IOMb  
 元件 ?xrOhA9  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） SnR2o3r-Of  
- 具有高斯振幅调制的光阑 4Y$\QZO  
 探测器 Ulx]4;uzf  
- 光线可视化（3D显示） %IZd-N7i^  
- 波前差探测 yOt#6Vw  
- 场分布和相位计算 rlD!%gG2x  
- 光束参数（M2值，发散角） &a;?o~%*]i  
 模拟/设计 a6-.|tt#t  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 px"H
 
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： xP!QV~$>  
 分析和优化整形光束质量 Zskj?+1  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 |-G2pu;  
O`Gq7=X  
系统说明 J|]
.h  
!~yBzH;K  
~7U~   
模拟和设计结果 fum.G{}  
T4HJy|  
数值探测器结果 (v%24bv  
BqY_N8l&E  
B+snHabS6  
OU"%,&J  
i5t6$|u:&m  
总结 kQ}n~Hn  
zD79M  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 r]UF<*$  
1.模拟 \?d3Pn5`  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 +)iMJ]>  
2.评估 :#pdyJQ_  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ANy*'/f  
3.优化 {VE h@yn  
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。 o[T+/Ej&  
4.分析 8.#{J&h  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 B+j]C$8}  
J+J,W5t^  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 C
h_rV+  
O,%,dtD[a  
详述案例 jb-kg</A  
:Iv;%a0 -  
系统参数 w8UuwFG?<  
M .b8 -`V  
案例的内容和目标 =O![>Fu5  
|zYOCDFf  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ^,acU\}VqP  
by X!,  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Aw |;C  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 x8PT+KC  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。
3KkfQ{  
jC9us>b  
模拟任务：反射光束整形设置 7{L4a\JzT  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 Sw\*$g]  
8Ojqm#/f  
0jf6 z-4  
En?V\|,  
ttzNv>L,  
l%0bF9\  
规格：像散激光光束 w +t@G`d  
@1JwjtNk  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ["Ltqgx  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 RZm%4_p4s  
udZOg  
G@[8P?M=Z  
6Dlm.~G  
b-&iJ &>'  
lW&(dn)}  
规格：柱形抛物面反射镜 IOcQI:4.`  
                         elOeXYO0  
 有抛物面曲率的圆柱镜 cqS :Zq  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 BB
B@M  
 曲率半径等于焦距的两倍 Ymk?@mV4  
1iy$n  
%lF*g  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Je
1d|1!3  
/kW Z 8Z  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 9\?OV@  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） {
^VtD  
 离轴角决定了截切区域 Gk,Bx1y  
2bp@m;g$  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Dcl$?  
=
ejj@c  
   b(H{i}{]  
cO~<iy  
光束整形装置的光路图 ti\ ${C3  
MtLWpi u@[  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 tE7jTe  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 8i
#  
=3e7n2N)  
反射光束整形系统的3D视图 v= 55{  
N:1aDr;  
?+yr7_f3*  
(#Y~z',I  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 0#,a#P  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 hi
7_jl6  
kRp]2^}\s\  
详述案例 Dyov}
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<n2@;`D  
模拟和结果 u6qK4*eAD  
!#tVQ2O  
结果：3D系统光线扫描分析 Q]:O#;"<  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 P6:9o}K6  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 o.+;]i}D  
|VBt:dd<  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd TR"C<&y$j  
[2%[~&4  
使用参数耦合来设置系统 :RaQ =C  
Ot=jwvw  
zC?'Qiuh*  
自由参数： _Cmmx`ln  
 反射镜1后y方向的光束半径 /sE,2X*BT  
 反射镜2后的光束半径 Z*,e<zNQ  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） K`4rUEf}V"  
 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。 p@<Q?  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 <Vat@e  
jh5QIZf=  

YB#fAU  
]%\,.&=hT  
@KN+)qP  
,
6)N.  
VF%QM;I[Rc  
自由参数： A~zn;  
 反射镜1后y方向的光束半径 Y"Cf84E  
 反射镜2后的光束半径 P}bIp+  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Y-
VDi.]W  
 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。 x.SfB[SZ  

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