[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） `*\{.;,]#  
eV6o3u:9  
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 nPkZHIxuD  
tVqmn  
quo^fqS&a  
(vJ2z =z  
简述案例 &,i~cG?  
nN3$\gHp8i  
系统详情 -Y:ROoFOZ  
 光源 IC{F.2D  
- 强象散VIS激光二极管 ,}C8;/V  
 元件 S^f:`9ab9  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） }'=h4yI  
- 具有高斯振幅调制的光阑 Ae?e 7
0bY  
 探测器 }wSy  
- 光线可视化（3D显示） 2N~E' 25  
- 波前差探测 n~Szf  
- 场分布和相位计算 WjM>kWv  
- 光束参数（M2值，发散角） QMk+RM8U  
 模拟/设计 ACV ek  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 =!ac7i\F  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： {$^SP7qV#>  
 分析和优化整形光束质量 6U,fz#<,}  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 y~F<9;$=  
,vG<*|pn  
系统说明 E/za@W  
)Hf~d=GG  
vN{-?  
模拟和设计结果 ?Ay3u^X  
qi+&|80T.  
数值探测器结果 G5{Ot>;*%  
<]8^J}8T{D  
b Dg9P^<n  
@+^c"=d1S  
E'%lxr  
总结 ;IC'Gq  
BDpF}  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 
B4O6>'  
1.模拟 A/Khk2-:  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 \8"QvC]  
2.评估 lEfBe)7+  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Ko}2%4on  
3.优化 7C5pAb:  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 5 R*lVUix  
4.分析 >
%c*Xe  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 n(jjvLf  
"2mFC!  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 5.k}{{+  
?`A9(#ySM  
详述案例 ,#aS/+;[)  
Za!w#j%h  
系统参数 d_iY&-gq/  
Ofm5[q=  
案例的内容和目标 5w-JPjH  
.&chdVcxyS  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 L*O>IQh2  
hb!
ln7  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 _:5=|2-E  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 }Z-I2 =]  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 `Z8^+AMc  
F;a3  
模拟任务：反射光束整形设置 tzNaw %\  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 RH=$h! 5  
ss; 5C:*y  
<~O}6HQ#  
(H[  
M1(9A>|nF  
&gWiu9WbS  
规格：像散激光光束 B<+pg  
;[caiMA-  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 1C'P)f28  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 q\U4n[Zk  
F(E<,l2[  
H`?* bG  
lO_c/o$  
{Ve D@  
[Gf{f\O  
规格：柱形抛物面反射镜 ,$B
gR2^  
                         #~1wv^  
 有抛物面曲率的圆柱镜 w~{| S7/  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 s@z{dmL  
 曲率半径等于焦距的两倍 YJc%h@_=]  
v\'rXy  
Y.9~Bo<<r  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 3XGB+$]C  
r!~(R+,c  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Lb^(E-  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） mw Z'=H  
 离轴角决定了截切区域 [NZ-WU&&LP  
a!?.F_T9A  
规格：参数概述（12° x 46°光束） WT?bBf  
)+*{Y$/U  
   EFwL.'Fh  
IyT?-R  
光束整形装置的光路图 Y!;gQeC  
aSTFcz"  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 Gj5>Y!9  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 o|+E+l9\  
^aT;aP^l  
反射光束整形系统的3D视图 6QW<RXom  
|&Au63  
q`cEA<~S  
61L7 -~  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Vj/fAHR`>'  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 k3C"  
_ r~+p  
详述案例 % <^[j^j}o  
z^gi[ mi  
模拟和结果 ~~U<  
yV8-  
结果：3D系统光线扫描分析 kAY@^vi  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 A"0wvk)UcY  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 jzMhJ  
\Oz,Qzr|  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd @T5YsX]qb7  
\ibCR~
W4  
使用参数耦合来设置系统 C?{D"f`[]  
cJSVT8  
Gee~>:_Q{J  
自由参数： "$]ls9-%n  
 反射镜1后y方向的光束半径 T.J`S(oI  
 反射镜2后的光束半径 2rF?Q?$,B  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Sy4 mZ}:  
 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。 ^@M[t<  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 lfXH7jL2~  
Go-wAJ>  
4U}zJP(L  
lt{lHat1  
>'eB2  
lj4%(rB=  
*Yj~]E0`1  
自由参数： nt drXg  
 反射镜1后y方向的光束半径 /3OC7!~;fM  
 反射镜2后的光束半径 W]Y@WKeT  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） MRjH40"2  
 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。 3fm;r5  

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