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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) 67,3i~  
    ^s.oZj q  
    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 j>V"hf  
    Bx%=EN5.  
    Cd9t{pQD4  
    r)%4-XeV  
    简述案例
    Q+/R JM?3@  
    5GUH;o1m  
    系统详情 PgqECd)f  
    光源 Q{`@ G"'  
    - 强象散VIS激光二极管 kEx8+2s=M  
     元件 <f[9ju  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) 78^Y;2 P]W  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 3lyQn "  
     探测器 w4`!Te  
    - 光线可视化(3D显示) Fv;u1Atiw  
    - 波前差探测 _4~k3%w\`l  
    - 场分布和相位计算 H.)fO ctbO  
    - 光束参数(M2值,发散角) a'm!M:w  
     模拟/设计 i~(#S8U4d  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 [gTQ-  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): \v.HG] /u  
     分析和优化整形光束质量 my=*zziN  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 IZ|c <#r6  
    ?TRW"%  
    系统说明 -uO%[/h;N  
    dzpj9[  
    IBzHR[#,^  
    模拟和设计结果 i:\bqK  
    '/n\Tg+  
    Bfu/9ad  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 >_n:_  
    m]E o(P4+  
    nz}]C04:-  
    Hu[8HzJo  
    R A*(|n>  
    总结 bbM4A! N  
    v4X_v!CQ  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 iM4mkCdOO  
    1.模拟 |>M-+@g j  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 9 J$Y,Z  
    2.评估 #}nBS-+  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 LqMe'z  
    3.优化 R>^5$[  
    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。 U$MWsDn   
    4.分析 C+}CU}  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Vj#%B.#Zbf  
    L; @a E[#z  
    对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 W^-hMT]uD  
    Jv-zB]3&  
    详述案例 JkRGtYq  
    &3!i@2d;3f  
    系统参数 c-? Ygr  
    DX]z=d)tc  
    案例的内容和目标 -i| /JH  
    C!CaGf=  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 >1_Dk7E0D  
    0V{>)w!Fo  
    6nM rO$i0k  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 zS&7[:IRs'  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 @G^j8Nl+J}  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 37.) @  
    /&y,vkZTT  
    模拟任务:反射光束整形设置 5%vP~vy_}  
    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。 /DgT1^&0  
    D N2hv2  
    +H5 jRw  
    0Og/47dO.2  
    F(0pru4u  
    NB~*sP-l&  
    规格:像散激光光束 #JX|S'\x  
    D3,t6\m  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 q>Dr)x)  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 XRX7qo(0g  
    7lnM|nD  
    7$E2/@f  
    BxW||O|_N"  
    > 2!^ dT^D  
    $D0)j(v  
    规格:柱形抛物面反射镜
    ^hGZVGSv  
                             *<#]&2I  
     有抛物面曲率的圆柱镜 <"j"h=tm}  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 gK]T}  
     曲率半径等于焦距的两倍 NK*:w *SOI  
    gwkZk-f\p  
    #,Fx@3y\a  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) 7~Xu71^3s  
    hfP(N_""S  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 b*$o[wO9  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) ]lG_rGw  
     离轴角决定了截切区域 Au\ =ypK  
    jb6ZAT<8  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) Z=1,<ydKV  
    d@`-!"  
       .1l[l5$  
    =qVAvo'  
    光束整形装置的光路图 k_.j%  
    -&HoR!af  
    \f<thd*bC  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 sIQMUC[!  
     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。 _YD<Q@  
     t}* qs  
    反射光束整形系统的3D视图 )Uoe ~\  
    >u%[J!Y;;  
    y D=)&->Ra  
    )GF  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Xl '\krz  
     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)。 j2C^1:s@m  
    `cy"-CJS  
    详述案例 ,m_&eF  
    '~!l(&X  
    模拟和结果 A`mf 8'nTG  
    p%i .(A  
    结果:3D系统光线扫描分析 jDkc~Wwa  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 kdZ-<O7@  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 CH|g   
    %%H. &*i,  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd gP"Mu#/D  
    4<!}4   
    使用参数耦合来设置系统 DNTRLIKa  
    Yc( )'6  
    TBLk+AR  
    自由参数: wNlV_  
     反射镜1后y方向的光束半径 19.!$;  
     反射镜2后的光束半径 v \L Ip  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 6CzvRvA*P  
     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。  Q-3J0=  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 u8)r W  
    F b`7 aFIf  
    [&k& $04_  
    d+wNGN  
    *1 eTf  
    & m ";D  
    5&7?0h+I  
    自由参数: $f@-3/V6{  
     反射镜1后y方向的光束半径 ^[,1+WS%  
     反射镜2后的光束半径 W,eKQV<j  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) 41_sSqq;^  
     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。 &|,qsDK(  
     
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    离线yangzi123
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