[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 74K)aA  
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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 /_V'DJV  
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简述案例 9ilM@SR  
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系统详情 XHxz @_rw  
 光源 v f`9*xF  
- 强象散VIS激光二极管 |q;Al z{  
 元件 W`$[
j0  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） !@u&{"{`  
- 具有高斯振幅调制的光阑 \a\= gn   
 探测器
.nEs:yn  
- 光线可视化（3D显示） %>Bk
o,ET  
- 波前差探测 fk>l{W}e)  
- 场分布和相位计算 Qyz>ZPu}sz  
- 光束参数（M2值，发散角） M% @  
 模拟/设计 .Y1bY:=  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 <_9!   
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： M>T[!*nTj
 
 分析和优化整形光束质量 tBseqS3<  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 lop uf/U0  
Y0@yD#,0~  
系统说明 Q',m{;;  
7JI:=yY!>:  
Ep mJWbU  
模拟和设计结果 /xySwSmh3  
"u;YI=+  
数值探测器结果 'M8aW!~  
WSLy}@`Vx  
y"vX~LR  
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3_W{T@T  
总结 ?Ko|dmX  
V&i2L.{G)  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Uky9zGa  
1.模拟 Ky kSFB  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 7^MX l  
2.评估 VD$Eb  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 rB%y6P B  
3.优化 _A 2Lv]vfV  
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。 p
0M=t-  
4.分析 6NX3"i0eT  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 \D?:J3H*]  
z(me@P!D~  
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。 bLbR IY"l  
:p>hW!~  
详述案例 \dcdw*v@  
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b2c+I  
系统参数 !>n|c$=;qk  
\}JrFc%O  
案例的内容和目标 ?x3Jv<G0*  
& Kmy}q  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 >w.'KR0L  
1fFj:p./l_  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 uZIJoT  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 y-9+a7j  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 gnLn7?  
Jdj?I'XtY  
模拟任务：反射光束整形设置 dz%EM8  
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。 6~8F!b2  
XErUS80  
;YyXT"6/p  
-M4p\6)Ge  
m\vmY  
?6P.b6m}0  
规格：像散激光光束 m"d/b~q  
<7)Fh*W@  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 t-7og;^8k  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 T_;]fPajjD  
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-
5bA $  
DBsDkkB{  
tous#(&pK  
.DguR2KT  
规格：柱形抛物面反射镜 s8<gK.atl  
                         w%a8XnW]1  
 有抛物面曲率的圆柱镜 x/mp=   
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }Hcx=}j  
 曲率半径等于焦距的两倍 vF4]ux&  
 HpW 42  
B_^]C9C|  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） mdbp8,O  
%Mn.e a  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 H(-4:BD?  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） {Wv%zA*8  
 离轴角决定了截切区域 x_MJJ(q8g  
9em*r9
-  
规格：参数概述（12° x 46°光束） _yH`t[  
'Ot,H_pE  
   6'C2SihYp  
4Ysb5m
)u  
光束整形装置的光路图 .Zmp,  
,Zf 9RM  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 },@^0UH4c  
 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。 v;EQ, NL  
?KE$r
~dn  
反射光束整形系统的3D视图 V@vU"  
x/fX`y|(}*  
+T{'V^  
X/0v'N  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 |L6&Gf]#5  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 /JJw 6[N  
e}yX_Z'P<  
详述案例 c64v,Hj9  
K>/%X!RW  
模拟和结果 EbY,N:LK  
Ms^dRe)  
结果：3D系统光线扫描分析 O9M{  ).  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 aA'TD:&p1  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 W"q@Qa`Bm  
C.Uju`3  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 0(TTw(;  
nY%5cJ`"  
使用参数耦合来设置系统 UUe#{6Jx_  
XGrue6ya  
YDJ4c;37  
自由参数： &a0r%L()X  
 反射镜1后y方向的光束半径 'tgKe!-@  
 反射镜2后的光束半径 6IcNZ!
j98  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） `:NaEF?Sj  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 !YL..fb  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 _qwQ;!9  
c}Z6V1]QP  
2x]>l? 5b  
~uWOdm-"[  
K5>p89mZ  
"/Pjjb:2  
56lCwXCgA  
自由参数： s^Nw%KAv  
 反射镜1后y方向的光束半径 }L=/A7Nk>  
 反射镜2后的光束半径 op2Of<{h  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） @$^bMIj@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。 <W8t|jt  

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