[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 5NS[dQG5  
OjJXysslXO  
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(kg/s  
XC0bI,Fu,  
0-HqPdjR  
B_nVP  
简述案例 <>s`\ %  
bJRN;g  
系统详情 iYORu3  
 光源 @kpv{`Y  
- 强象散VIS激光二极管 =XucOli6  
 元件 Q&wB$*u  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） PP;}e  
- 具有高斯振幅调制的光阑 /^X/8  
 探测器 +$C4\$t  
- 光线可视化（3D显示） Ir`eL  
- 波前差探测 kbTm^y"  
- 场分布和相位计算 -fwo
TGlX  
- 光束参数（M2值，发散角） 96 q_K84K  
 模拟/设计 {1V($aBl  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ?t/~lv  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： R:e<W/P"  
 分析和优化整形光束质量 '(f&P=[b  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 *BR~}1 i  
u<3HQ.:;  
系统说明 ~$iIVJ`  
F~%]6^$w  
ROg(U8 N  
模拟和设计结果 6+.uU[x@  
A )^`?m3  
数值探测器结果 ^B(V4-|  
jhXkSj  
#w,Dwy  
lG4H:[5V  
U]^HjfX\  
总结 qUjmB
sB  
3HLNCt09  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 5b!vgm#])  
1.模拟 +W:=e,=  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 U7`A497Z  
2.评估
XWA:J^
 
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 )-0kb~;|  
3.优化 3a?o3=  
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。 kSR\RuY*  
4.分析 AvdXEY(-  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 2_n7=&  
O\E
/. B  
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。 iz8Bf;  
*pAV2V(!23  
详述案例 #0ETY\}ZD  
]8Q4BW  
系统参数 \hBG<nH{0  
bn^{c  
案例的内容和目标 E"+Q
J~!  
i\KQ!f>A  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 jp0<pw_  
^Wc@oa`  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 )z&/_E=  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ]|MEx{BG-  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 M[6
:p2u  
G'6@+$ppS  
模拟任务：反射光束整形设置 POvP]G9'"  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ~~v3p>zRr  
9?0^ap,T  
:^kZ.6Q@  
gW-V=LV (  
=bHD#o|R  
/lo2y?CS*  
规格：像散激光光束 =&,]Z6{>  
A9wh(P0\  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 e6d<dXx  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 J@4Bf  
~ vJ,`?  
4<%*E{`  
oW<5|FaN  
V
O$ iNK  
xn5l0'2
 
规格：柱形抛物面反射镜 ^ q<v{_  
                         %KmiH ;U  
 有抛物面曲率的圆柱镜 +tVaBhd!  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 c&AygqN  
 曲率半径等于焦距的两倍 ]`kmjn  
p4'G$]#  
d5oI
H  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） j#+!\ft5  
;j^H)."A\  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 t0IEaj75c  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） qNYN-f~@,  
 离轴角决定了截切区域 .7l&1C)i  
#wV8X`g  
规格：参数概述（12° x 46°光束） B)qWtMZx  
!4^C #{$  
   7PtN?;rP  
M+w=O!dq  
光束整形装置的光路图 B]uc<`f  
tD+9kf
2  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 bI:zp!-.  
 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。 (H ->IV  
>AcrG]  
反射光束整形系统的3D视图 H^s<{E0<  

X&7F_#s  
Kjs.L!W
 
X4 A<[&F/  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 vvKEv/pN7
 
 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）。 @JyK|.b
#0  
aFS,GiB  
详述案例 {=F/C,-  
k +H3Bq  
模拟和结果 =y0C1LD+  
~v6OsH%vx  
结果：3D系统光线扫描分析 R}q>O5O  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 WJ4li@T7V  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 qI~xlW  
x "^Xj]-  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd bdQ_?S(  
4cl\^yD  
使用参数耦合来设置系统 ug+io mZ  
K95p>E`9e  
(Q.waI  
自由参数： ^yyC [Mz  
 反射镜1后y方向的光束半径 cm&I* 0\  
 反射镜2后的光束半径 YKO){f5  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） fjs [f'L  
 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。 w*oQ["SL  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 UrYZ`J  
RPE5K:P  
r=X}%~_8X  
HN&Z2v  
2JJ"O|Ibz  
1n:8s'\  
S$Q8>u6Wk  
自由参数： v"OY 1<8  
 反射镜1后y方向的光束半径 6P5Ih  
 反射镜2后的光束半径 Q4f/Z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） /+\uqF8F  
 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。 5A s
P5  

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