[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Snmv  
wt@TR~a  
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 NzhWGr_x'  
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简述案例 C{l-l`:  
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系统详情 ~LFM,@  
 光源 [Ax:gj  
- 强象散VIS激光二极管 w0sy@OF  
 元件 O<>+l*bk  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） Jk|DWZ  
- 具有高斯振幅调制的光阑 A -8]4p::  
 探测器 {uZ|Oog(p  
- 光线可视化（3D显示） !]mo.zDSW5  
- 波前差探测 IJPyCi)  
- 场分布和相位计算 v1?G  
- 光束参数（M2值，发散角） ;&?ITV  
 模拟/设计 3_ E}XQd  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 !_c6 `oW  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ?0z/i^I  
 分析和优化整形光束质量 TOP,]N/F H  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 -g9CW[  
_Y6Ezh.  
系统说明 6oq^n s-  
1UrkDz?X  
=/ !A  
模拟和设计结果 / )[\+Nc  
~Lu,jLKL=[  
数值探测器结果 +Ezl.
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m^/>C-&C  
总结 b-c6.aKf|  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Tn3C0  
1.模拟 s1%2({wP  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 !+UXu]kA  
2.评估 bgInIe
 
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 m<MN.R7  
3.优化 EW)r/Av:,  
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。 vKkvB;F41  
4.分析 F[v^43-^_  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 +@@( C9  
0r&FH$  
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。 |NjyO>@Pa  
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详述案例 <`A!9+  
H3JDA^5  
系统参数 
TUp%Cx  
AMK3I`=8WO  
案例的内容和目标 k5)IBO  
3`"k1W  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 EScy!p\*  
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#]Q}4  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 4tapQgj24  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 `E>o:tff  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 GL&rT&  
7tY~8gQel  
模拟任务：反射光束整形设置 )B5U0iIi  
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。 TjctK [db@  
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Tl^)O^/  
Zk gj_
 
]b^bc2:  
t{ridA}  
规格：像散激光光束 vZSwX@0  
kf)s3I/`(  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 rV I-Yb  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 B8V85R  
fvDcE]_%H  
-r{]9v2j  
u,@x7a,z  
%U97{y  
Ti5"a<R4m6  
规格：柱形抛物面反射镜 D4+OWbf6  
                         LkX
F~  
 有抛物面曲率的圆柱镜 @hOY&  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 8O^z{Yh7  
 曲率半径等于焦距的两倍 @v}M\$N?  
xkz`is77Y@  
X*:)]p(R  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） ]G=^7O]`C!  
4wwRNu*  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 nyd'79~>G  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） W4AFa>h  
 离轴角决定了截切区域 'p'nAB''!  
9kU|?JE  
规格：参数概述（12° x 46°光束） A Rjox`  
\,b_8^  
   
<$'FTv  
d[KG0E5`  
光束整形装置的光路图 s.@DI|Gnf  
SL%lY  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 r6`KZ TU  
 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。 _&F*4t!n_  
p\,PY  
反射光束整形系统的3D视图 mv9@Az9  
7ZpU -':  
@1 )][r-7  
G]fx3=  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 EXbhyg
 
 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）。 ,N5-(W  
Z<tJ+  
详述案例 <UO'&?G  
9xUAf
U  
模拟和结果 ?bK^IHh  
x-s]3'!L  
结果：3D系统光线扫描分析 H9T'{R*FC  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 (K->5rSU  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 yi3Cd@t({{  
'${xZrzmt  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ^Zw1X6C5~  
XhJbBVS|  
使用参数耦合来设置系统 i!EN/Bd  
Ea[K$NC)#  
]W 6!Xw)[  
自由参数： @,v.Y6Ge  
 反射镜1后y方向的光束半径 djtCv;z  
 反射镜2后的光束半径 Ycve[31BDd  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） gS4@3BOw&.  
 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。 |
Orp:e!  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 2AI~Jm#  
,v+~vXO&\  
N!:
&Xz  
yGtGhP8  
Qf}b3WEAI  
ey>V^Fj  
?Dk&5d^d  
自由参数： 8DP] C9  
 反射镜1后y方向的光束半径 Kr'5iFK7  
 反射镜2后的光束半径 o72G oUfs  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） =h9&`iwiu  
 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。 DkGC+Dw  

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