[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） utJVuJw:t  
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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 >=:T ZU  
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s Xk?.A_D  
简述案例 q)xl$*g
 
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系统详情 4{WV  
 光源 ^J~A+CEf"W  
- 强象散VIS激光二极管 Ss! 3{VW  
 元件 mKQST ]5  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 6cT~irP
 
- 具有高斯振幅调制的光阑 ww t()  
 探测器 2*wO5v  
- 光线可视化（3D显示） \(U"_NPp  
- 波前差探测 wW! r}I#  
- 场分布和相位计算 &
W<>^C2v  
- 光束参数（M2值，发散角） 7e{X$'  
 模拟/设计  |iUfM3  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 [^}>AC*im  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Bx : So6:  
 分析和优化整形光束质量 pkN:D+gS  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 6`baQ!xc.  
hi D7tb=g~  
系统说明 2*q: ^  
V*7Z,nA  
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模拟和设计结果 OWXye4`*  
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数值探测器结果 Sa?5iFg  
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Jt>[]g$  
总结 kuj12  
7l#2,d4  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 g y e(/N+I  
1.模拟 Op/79]$  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 f{^M.G@  
2.评估 L_lDFF  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 <[y$D=n  
3.优化 x !:9c<  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 {~p7*
j^0  
4.分析 lO2T/1iMTW  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 JXLWRe  
`zzKD2y  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 h/X5w4  
Q%n{*py  
详述案例 =2nn "YVP  
v :+8U[x  
系统参数 #NN"(I  
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案例的内容和目标 2l)9Lz=;L  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 1] %W\RHxo  
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 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ,jbGM&.C  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Q$fRi[/L  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 {7=WU4$  
G !1~i*P$u  
模拟任务：反射光束整形设置 AvrL9D  
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。 ~3'RW0  
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9gdiw  
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q[)q|R|  
>d{dZD}  
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规格：像散激光光束 b.R!2]T]i^  
g=FDm*  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 2JiA
d*WK  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 <'}b*wUB  
n^iNo  
~_u*\]-  
"?.'{,Q  
cPq Dsl3  
\LdmGv@&  
规格：柱形抛物面反射镜 +}7Ea:K  
                         (odR'#  
 有抛物面曲率的圆柱镜 MX!u$ei  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ;-KAUgL2  
 曲率半径等于焦距的两倍 D!bKm[T  
*GbVMW[A>  
%RQC9!  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） rU=b?D)n!w  
Mw"xm9(Q  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 nT.L}1@  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） gppBFS  
 离轴角决定了截切区域 7?=43bZl  
ORGv)>C|  
规格：参数概述（12° x 46°光束） YgE]d?_h  
M}Nb|V09  
   -}{%Q?rYj  
mje<d"bW  
光束整形装置的光路图 q2x|%HRF  
$Wit17j  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 b8J@K"
 
 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。 )uQ-YC('0  
P?9nTG  
反射光束整形系统的3D视图 $; Q$W9+  
]2Sfkl0  
M{`/f@z(  
T-4/d5D[  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 L([E98fo  
 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）。 r<;l{7lY_  
QS3U)ZO$@  
详述案例 }.0Bl&\UK  
;mDM5.iF  
模拟和结果 C%giv9a  
L|&'jH)  
结果：3D系统光线扫描分析 h ?uqLsRl  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 tIq>Oojdx  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 SArfczoB  
M]}l^m>L  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 3`8dii  
kf<c,3A  
使用参数耦合来设置系统 S8 :"<B)  
86 *;z-G  
P @zz"~f7  
自由参数： 6}ce1|mkg/  
 反射镜1后y方向的光束半径 7FAIew\r  
 反射镜2后的光束半径 4L8z>9
D  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Lp_$?MCD.  
 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。 Ls&+XlrX8  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 G+0><,S  
UQ/qBbn  
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gX[|;IZ0o  
~@{w\%(AK]  
g3Z:{@m  
自由参数： wZ#Rlv,3Wa  
 反射镜1后y方向的光束半径 #Mh{<gk%ax  
 反射镜2后的光束半径 ?a S%  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） A]7<'el=  
 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。 ?AEd(_a!q  

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