[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） x!C8?K=|  
o4/I1Mq  
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 #6N+5Yx_[  
{C/L5cZ]J  
xMNNXPz(  
[*9YIjn  
简述案例 Gin_E&%g  
b'7z DZI]  
系统详情 mWli}j#  
 光源 Q&Z4r9+Z  
- 强象散VIS激光二极管 $"sq4@N
 
 元件 3`fJzS%O  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） h6\3vfj^f  
- 具有高斯振幅调制的光阑 FJ{,=@  
 探测器 mvHh"NJ  
- 光线可视化（3D显示） BKC7kDK3H  
- 波前差探测 QE45!Zg  
- 场分布和相位计算 lh\ICN\O  
- 光束参数（M2值，发散角） /ojO>Y[<   
 模拟/设计 =% q?Cr  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 IpWy)B>Fl3  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： UCn*UX  
 分析和优化整形光束质量 Nm6Z|0S  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 v[{8G^Z}54  
D!bKm[T  
系统说明 *GbVMW[A>  
M5GY>3P$c  
K\{b!Cfr^  
模拟和设计结果 \7Gg2;TA6o  
.M9d*qp`S  
数值探测器结果 ,4^9cFVo  
8K\'Z  
]d@^i)2LF  
0'?V|V=v  

ixIV=#  
总结 E rop9T1  
AbUDn\0$  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 :+~KPn>w5  
1.模拟 :/C ?
FHs9  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 aO8
ch  
2.评估 <y@,3DD3A9  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ]\CU9J|H8  
3.优化 N\9}\Rk@  
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。 }3v'Cp0L  
4.分析
t"<s}~  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Ts|
--,  
t)-*.qZh  
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。 qqncl
qkw&  
eeuZUf+~]  
详述案例 +>JdYV<?0  
^"3\iA:  
系统参数 )^4ko  
L
nP3z5d(  
案例的内容和目标 wgCvD  
e8$l0gzaD  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ;wJ~haC  
ePf+[pV3  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 7OB%A&  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Q*]$)D3n  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Lj}>Xy(7<  
(2U
W_l  
模拟任务：反射光束整形设置 L2KG0i`+  
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。
!7}IqSs  
!X^Hi=aV  
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b9!.-^<8y  
94\t1fE  
&~RR&MdZ2  
规格：像散激光光束 BR+nL6sU  
z9[[C^C  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 puOC60zI  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 C)NC&fV  
Rj^7#,993  
4t04}vp  
8O>}k  
-;^;2#](g  

oizT-8i@N  
规格：柱形抛物面反射镜 d')-7C  
                         /D<"wF }@J  
 有抛物面曲率的圆柱镜 dm6~  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 $[g_=Z  
 曲率半径等于焦距的两倍 @5WgqB  
BPqk"HG]T  
 {@gAv!  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） n|Pr/ddL  
D3`}4 A  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Z%m-HE:k  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） p~K9 B-D  
 离轴角决定了截切区域 " Ya9~6  
h{k_6ym  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 3t)v%S|k  
P"1 S$oc  
   2jl)mL  
<\" .L  
光束整形装置的光路图 FXV`9uq}Z  
6k"P&AD  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 w1r$='*I  
 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。 Rs*vm  
Po
(]rQb
E  
反射光束整形系统的3D视图 nBN&.+3t  

[$\z'}  
c8{]]  
JS2nXs1  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 *XbI#L%>  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 vfcb:x  
dA_YL?or  
详述案例 JqCc;Cbd  
fTqC:r|st  
模拟和结果 _n"Ae?
TP  
Q$ri=uB;+  
结果：3D系统光线扫描分析 F2 ~%zNe  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 {fV}gR2  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 O oSb>Y/4  
[BM*oEFPB*  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd T@[!A);  
fQ 7vL~E  
使用参数耦合来设置系统 N j4IQ<OV  
`TtXZ[gP}  
#z!^<,  
自由参数： PWB(5 f?  
 反射镜1后y方向的光束半径 v>A=2i*j  
 反射镜2后的光束半径 &<5+!cV=  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） -"Q-H/qh  
 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。 8i}< k$S  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 TZRcd~5$  
iWLa>z|,  
^V3v{>D>  
}P9Ap3?  
`zpbnxOL$T  
]"~51HQZ  
] asBd"  
自由参数： GiFXX  
 反射镜1后y方向的光束半径 Xm
1[V&  
 反射镜2后的光束半径 @}s$]i$|-  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Thr*^0$C  
 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。 !@A#=(4R4  

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