[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） BO*)cLQ  
3H!]X M  
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 PMTrG78p*  
\Ki3ls  

;wMu  
[;ZCq!)>  
简述案例 ]^"Lc~w8&  
P0m9($JBD  
系统详情 S~:uOm2t\  
 光源 g "Du]_,  
- 强象散VIS激光二极管 X8m-5(uW  
 元件 [4#HuO@h  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ~4+Y BN  
- 具有高斯振幅调制的光阑 _fk}d[q0  
 探测器 ?rOj?J9  
- 光线可视化（3D显示）
GAY?F  
- 波前差探测 82,^Pu  
- 场分布和相位计算 >g !Z|ju  
- 光束参数（M2值，发散角） ~OX\R"aZBW  
 模拟/设计 ?{'_4n3O  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 By6O@ .\V  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： _}[WX[Le{  
 分析和优化整形光束质量 M <JX  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Ut2T:%m{  
^J>m4`  
系统说明 _k]R6V:  
KH#z
=_  
CP\[9#]:  
模拟和设计结果 ]a/d
vj}  
KC}G_"f.$  
数值探测器结果 TY%c`Q5  
s/@uGC0>  
~/A2:}Cp=  
%'WC7s  
mRAt5a#is  
总结 ;R0LJApey  
h{7>>  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。  GpTZp#~;  
1.模拟 vmNo~clt\  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Xbmsq,*]  
2.评估 \2+ngq)  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 8!35 K  
3.优化 Ju#j%!  
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。 wg[ +NWJ  
4.分析 r&xIVFPI[  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 GmNCw5F  
>y8>OJ?A7-  
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。 \
y271}'  
;B |  
详述案例 LodP,\T  
}.D18bE(  
系统参数 3c#^@Bj(-e  
[@/p 8I  
案例的内容和目标 Y>3z
peQ!&  
+a,#
BSt  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 wM[Z
0*K  
^! h3#4  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 IR3SP[K"  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 7_3 PM 3C  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 fc
p_<2KH  
f9UDH8X  
模拟任务：反射光束整形设置 -}4CY\d6'  
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。 Cm8h b
  
fX:q]  
T]Q4=xsv  
=#4>c8MM  
k;<@2C  
eK(k;$4\^Y  
规格：像散激光光束 v B~VJKD  
13 L&f\b  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 jQ7;-9/~N  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %VB
4/~ "  
 +fM8  
 7Oe$Ou  
}s?w-u+(c6  
lAG@nh^  
*GYLj
[  
规格：柱形抛物面反射镜 o3Yb2Nw  
                         ?{ \7th37  
 有抛物面曲率的圆柱镜 5{+>3J  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 -4Dz98du  
 曲率半径等于焦距的两倍 =3% GLj  
qYVeFSS  
2s,cyCw&  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） /ho7~C+H*e  
\;_tXb}F  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 s^6,"C  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） uj\&-9gEi  
 离轴角决定了截切区域 8cvSA&l(D  
tUJe-3,  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 0FL'8!e<  
L$"x*2[A  
   ~x4]p|)</  
wPYeKOh'  
光束整形装置的光路图 dg*xo9Xi`  
hN0h
'JJ[7  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 nfZe"|d  
 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。 b^<7a&  
SJc*Rl>
 
反射光束整形系统的3D视图 !"/"Mqs3$  
/W f.Gt9[  
FeZWS>N  
=B+dhZ+#S$  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ;D-k\kv  
 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）。 H
r]  
]X7_ji(l,  
详述案例 QTF1~A\  
~ [/jk !G  
模拟和结果 *'-C/  
BuAzO>=  
结果：3D系统光线扫描分析 F#Pn]  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 4/\Ynb.L  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 o[JZ>nm  
>e.vUUQ{  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd =d~pr:.F  
dKXzFyW  
使用参数耦合来设置系统 `B8`<3k/(  
o&k,aCQC  
&.yX41R  
自由参数： h<'tQGC  
 反射镜1后y方向的光束半径 UWqX}T[^  
 反射镜2后的光束半径 ~z41$~/  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） e50xcf1u  
 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。 `z/p,. u  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 zcOm"-E-  
T8*;?j*@  
xf8e"mD  
JAMV@  
wUg=jnY  
c":2<:D&  
Kn?h  
自由参数： i-WP#\s  
 反射镜1后y方向的光束半径 C[
KMaB  
 反射镜2后的光束半径 .DnG}884
 
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）  fOsvOC  
 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。 \ ux{J  

学习学习