[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） L{&Yh|}  
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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 %<U0  
M+lr [,c  
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简述案例 Gj[5ew?@  
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j(sF  
系统详情 zp``e;gY  
 光源 ,TYFPulYcp  
- 强象散VIS激光二极管 w`dSc@ :  
 元件 Ip *8R]W  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ]xbMMax  
- 具有高斯振幅调制的光阑 4VC8#x1  
 探测器 &7
8lep  
- 光线可视化（3D显示） )Z\Zw~L  
- 波前差探测 m5,&;~  
- 场分布和相位计算 =hI;5KF  
- 光束参数（M2值，发散角） >?ec"P%vS/  
 模拟/设计 4sC)hAx&f  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 \i<7Lk  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： TnQW~_:  
 分析和优化整形光束质量 Wy /5Qw~s  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 rdAy '38g  
~b4kV)[ q  
系统说明 ocpM6b.fK  
'#Do( U'  
53^3..E|  
模拟和设计结果 <5G4|l  
xokA_3,1F  
数值探测器结果 0+.<BOcW5  
!:}m-iqQ1  
)lJi7 ^,  
_'n]rQ'  
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总结 f6PYB&<1  
b.9[Vf_G  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 w>'3}o(nY  
1.模拟 LX=cx$K  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 /wkrfYRs  
2.评估 SEE:v+3|  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 QC6QqcOX  
3.优化 sI{?4k  
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。 su\`E&0V+  
4.分析 o'Y/0hkh  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 l j+p}dt  
UXwI?2L  
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。 D<WGau2H  
H;ujB \+  
详述案例 "_=t1UE  
<)Y jVGG  
系统参数 ['3E'q,4&  
0sCWIGUW  
案例的内容和目标 $FZcvo3@*S  
CdtCxy5  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 %MCS_'N J  
t[AA=  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 BA8!NR|  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Ag&K@%|*  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 ~4xn^.w  
CBz=-Xr  
模拟任务：反射光束整形设置 6]4=8! J  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 0n={Mb  
6}Rb-\N  
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g[\8s~g,  
[@]i_L[  
#/\Zo &V8  
规格：像散激光光束 3T[zieX  
;*d?Qe:  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Q!I><u  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 :8N{;aui  
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^^OOf  
-U\s.FI.AR  
?u0qYep:  
NceK>::56  
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规格：柱形抛物面反射镜 k7(lwEgNG  
                         mcs!A/]<  
 有抛物面曲率的圆柱镜 M<Y{Cs  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ME.!l6lm\  
 曲率半径等于焦距的两倍 Wq?vAnLbk  
,L-V?B(UQ  
zy|h1.gd  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 8~O0P=  
\VypkbE+  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 \FnR'ne  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 1DN  
 离轴角决定了截切区域 ?KE:KV[Y  
Zq:c2/\c}  
规格：参数概述（12° x 46°光束） jHV) TBr  
"
s@q(J  
   "#h/sAIs  
']Z%6_WF  
光束整形装置的光路图 }}oIZP\qM  
'<O.J(N~4!  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 j!@,r^(  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 08g2? 5w"  
[}}q/7Lp  
反射光束整形系统的3D视图 mILCC}Kt  
O>9-iqP>`d  
<y#@v  G  
J?1Eh14KZ  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 we kb&?  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 (^]3l%Ed  
d^0-|sx  
详述案例 29&F_  
2Tv W 6  
模拟和结果 }{[JS=A^  
)r(e\_n  
结果：3D系统光线扫描分析 gb}ov**  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 *9`k$'  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 3@1$y`SN  
|`+ (O  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd o<5+v^mt#  
lQ4$d{m`  
使用参数耦合来设置系统 gOp81)  
Bm6tf}8  
XG5"u  
自由参数： {5+ 39=(  
 反射镜1后y方向的光束半径 XRP+0=
0  
 反射镜2后的光束半径 q77Iq0VR  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） +Q"XwxL<6  
 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。 "5<YN#  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。  l .m #  
`6PBV+]Vm3  
LCb0Kq}*/(  
QJI]@3 Y  
^}<]sjmk  
g9IIC5  
E_{P^7Z|Jg  
自由参数： $-\%%n0>6  
 反射镜1后y方向的光束半径 c57`mOe/b  
 反射镜2后的光束半径 %Siw>  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 8L`wib2  
 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。 ^GiWU +`  

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