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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) cshUxabB  
    j[HKC0C6  
    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 ! of7]s  
    f*I5 m=  
    J\%:jg( m  
    e,x@?L*  
    简述案例
    V4"AFArI  
    T-@pTJ !K9  
    系统详情 ^w HMKC  
    光源 }+B7C2_\  
    - 强象散VIS激光二极管 d}G?iX;c}  
     元件 `SG70/  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) >hhd9  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 *K)v&}uw  
     探测器 l&rDa=m.J  
    - 光线可视化(3D显示) <hea%6  
    - 波前差探测 0g+@WK6y  
    - 场分布和相位计算 ~ U1iB  
    - 光束参数(M2值,发散角) /X:lt^?%I  
     模拟/设计 zPmVECS  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 Y[H_?f=;%  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): a_ P[J8j  
     分析和优化整形光束质量 Q(sbClp"  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 Q\oUZnD$=  
    dbLX}>  
    系统说明 A`r9"([-A  
    `%=Jsi0.Nq  
    . 9 NS  
    模拟和设计结果 cC[n~OV  
    7HJv4\K  
    D6vn3*,&  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 H )}WWXK  
    WNx^Rg" >'  
    ArEpH"}@  
    =?lT&|"  
    BuYDw*.  
    总结 Fv: %"P^  
    d3$<|mG$  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 yI%> w4Z  
    1.模拟 \XN5))  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Pjy?&;GvT  
    2.评估 2mO#vTX4  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 <7 rK  
    3.优化 GlZ9k-ZRF  
    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。 s,k1KTXg<B  
    4.分析 Lwcw%M]  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Rf^cw}jU  
    GW#kaqC1  
    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。 s`J=:>9*  
    &>jkfG  
    详述案例 AN>`M?EQ  
    P~<93  
    系统参数 CJOl|"UyJ  
    {XXNl)%  
    案例的内容和目标 ##@#:B  
    (0Qq rNs  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 *\WI!%  
    QT$1D[>  
    ."X~?Nk  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 _PbfFY #  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 IpJv\zH7  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 h6e$$-_  
    $te,\$&}  
    模拟任务:反射光束整形设置 G7;}309s  
    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。 lnWi E}F  
    F"H!CJJu&  
    w2+]C&B*  
    aTm.10{^  
    5ecz'eA%  
    g)A0PvEu  
    规格:像散激光光束 =.oWguzu  
    D:E_h  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 Q $0%~`t  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ]M(f^   
    sri#L+I  
    ->&VbR)  
    1$VI\}  
    /A.i5=k  
    `_A?a_[*  
    规格:柱形抛物面反射镜
    Pu*HZW3l  
                             k#5e:VOb  
     有抛物面曲率的圆柱镜 p.] .M"A  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Oc9>F\]_m  
     曲率半径等于焦距的两倍 SQU%N  
    25n (&NV  
     KdJx#Lc  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) *.c9$`s  
    Ww&- `.  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 t/WnDR/fM  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) Q3%# o+R>  
     离轴角决定了截切区域 6xIYg^  
    r_,m\'~s !  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) Yb3f]4EH  
    2 `h!:0  
       0,$-)SkT  
    ]MLLr'6?  
    光束整形装置的光路图 OG+r|.N;  
    yLO &(Mb  
    *.]E+MYi*  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 Hq\E 06S@  
     因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 <o7#?AcPu  
    H\+c'$  
    反射光束整形系统的3D视图 [F)/mN  
    F2`htM@,  
    {&E Z>r-  
    s!/holu  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 o-=d|dWG  
     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)。 vZeYp  
    N 3yB1_   
    详述案例 EKd3$(^   
    Y-3[KHD  
    模拟和结果 U?F^D4CV\  
    9X$#x90  
    结果:3D系统光线扫描分析 Ym.l@(  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 7{^4 x#NO  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 dHq )vs,L  
    QYTTP6 Gz+  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd "-Q Rkif  
    b;J0'o^G|  
    使用参数耦合来设置系统 *Qg5Z   
    y+";  
    i$JG^6,O  
    自由参数: Q_kT}6#(J=  
     反射镜1后y方向的光束半径 Vo 6y8@\  
     反射镜2后的光束半径 -RH4y 2  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) Cj !i)-  
     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。 {y&\?'L'  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 N+s?ZE*  
    B221}t  
    9]L!.  
    Z cTL#OTP  
    fATA%eA8;  
    :PD`PgQ  
    xQ#Akd=  
    自由参数: 0^&(u:~  
     反射镜1后y方向的光束半径 ].-J.  
     反射镜2后的光束半径 5]H))}9>d  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) OY^n0Zof,  
     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。 tt7PEEf  
     
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