[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） +k R4E23:  
jT;;/Fd3/  
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 l,aay-E  
.O<obq~;C  
:NTO03F7v  
t4-[Z$n5  
简述案例 !C.4<?*|  
}"%N4(Kd  
系统详情 _Y m2/3!  
 光源 {Qj~M<@3  
- 强象散VIS激光二极管 (S Yln>o  
 元件 Bk{]g=DO  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） H3oFORh  
- 具有高斯振幅调制的光阑 % |L=l{g  
 探测器 =($xG#g`  
- 光线可视化（3D显示） 0JujesUw(  
- 波前差探测 buHJB*?9  
- 场分布和相位计算 ti,d&c_7  
- 光束参数（M2值，发散角） Y8t8!{ytg  
 模拟/设计 es0hm2HT3  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 kD"{g#c  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： $<[79al#  
 分析和优化整形光束质量 }c:M^Ff  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 WUTowr  
?+8\.a!  
系统说明 &5!8F(7  
j_j]"ew)  
>y+B  
模拟和设计结果 tfWS)y7  
dlnX_+((KC  
数值探测器结果 %!#azI  
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4Wp=y  
X"*5+* z]  
ZYNsHcTY  
总结 oxtay7fx  
I5W~g.<6  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 #4;wjcGWw  
1.模拟 tX~w{|k  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 EKN~H$.  
2.评估 |k9 C/  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 =-Ck4e *T  
3.优化 tO&^>&;5  
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。 X5w$4Kj&4l  
4.分析 q1ma%
eiN  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 #lO Mm9  
I( Mm?9F  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 \ B%+fw  
TkF[x%o  
详述案例 Pc]HP  
7-V/RChBm  
系统参数 W}ofAkF  
u$`a7Lp,n  
案例的内容和目标 Ew$C ;&9  
` G kX  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 NCD04U5y  
f?)-}\[IR{  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 YchH~m
|  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 )YI(/*+]  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 - ! S_ryL  
<{cQ2  
模拟任务：反射光束整形设置 !TcJ)0   
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。 Kf
-JcBsrT  
|V7*l1  
7PF%76TO  
VS|2|n1<6  
,]/X\t5]D  
[KQ6Ta.  
规格：像散激光光束 :MDKC /mC  
$`'/+x"%  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 L4l!96]a  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ;GD]dW#  
Z #m+ObHK1  
-%4,@ x`  
+W+|%qM,\  
H%lVl8oQ  
=?`c=z3~i$  
规格：柱形抛物面反射镜 "^iYLQOC  
                         JjS?  
 有抛物面曲率的圆柱镜 x$(f7?s] 1  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 E<*xx#p  
 曲率半径等于焦距的两倍 J?$,c4;W2  
EB|}fz  
_Bj":rzY  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） |vzl. ^"-  
{(?4!rh  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 |e0`nn
=  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型）
r,2g^K)6  
 离轴角决定了截切区域 3T0"" !Q  
28u_!f[  
规格：参数概述（12° x 46°光束） AkiDL=;w  
p{dj~
&v  
   Qe(
:|q_  
l}M!8:UzU  
光束整形装置的光路图 a"u0Q5J  
@9|hMo  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 *DhiN  
 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。 ZSm3XXk  
oe~b}:  
反射光束整形系统的3D视图 B#1;r-^P<  
?|Zx!z ($  
sW8dPw O  
Yu2Bkq+  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 
"-V"=t'  
 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）。 lqpp)Cq  
/; 85i6  
详述案例 El"Q'(:/U  
S:ztXhif>  
模拟和结果 +X]vl=0  
ENY+^7  
结果：3D系统光线扫描分析 -d:Jta!}{  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 "U"Z 3*  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。  %D "I  
Dv`c<+q(#  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd D^;Uq8NDKq  
A&jlizN7  
使用参数耦合来设置系统 RViuJ;  
@7n"yp*"  
!jR=pIfq  
自由参数： uY'
HT|@:{  
 反射镜1后y方向的光束半径 "C`Ub  
 反射镜2后的光束半径 {.mngRQF  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） @D
o=
k  
 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。 7Hu3>4<  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 +=8VTCn?  
$PHvA6D  
=_u4=4
 
JqiP>4Uwm^  
v|2T%y_ u  
R{T$[$6S  
V3j= Kf  
自由参数： bA->{OPkT  
 反射镜1后y方向的光束半径 x-3\Ls[I  
 反射镜2后的光束半径 [!OxZ!  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） sD wqH.L  
 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。 :9 ^* ^T  

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