[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 5mna7BCEb  
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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 84p[N8  
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V3LP  
简述案例 c#{Ywh  
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系统详情 Q{
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 光源 V@#*``M,3  
- 强象散VIS激光二极管 2vqmsl?  
 元件 $Yx6#m}[M  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） (#j2P0B  
- 具有高斯振幅调制的光阑 bmj8WZ  
 探测器 9C557$nS^  
- 光线可视化（3D显示） -5V)q.Og  
- 波前差探测 + ZR(  
- 场分布和相位计算 GOYn\N;V2  
- 光束参数（M2值，发散角） ( }]37  
 模拟/设计 |D;_:x9
 
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 M^j<J0(O  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： tC2 )j7@  
 分析和优化整形光束质量 vQ-i
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 元件方向的蒙特卡洛公差分析 %_B:EMPd  
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系统说明 pu/m8  
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O`wYMng)  
模拟和设计结果 CRZi;7`*1  
2 ) TG  
数值探测器结果 hAV2F#  
4R&*&GZ#  
x @1px&^  
+M44XhT  
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9  
总结 ? .c?Pu  
5Y(r\Dd  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 !Oeq G  
1.模拟 Ms.PO{wb  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 b%Wd<N2  
2.评估 JQ*D  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 tO?21?AD D  
3.优化 "DVt3E  
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。 7<h.KZPc  
4.分析 u$WBc\j  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 +?qf`p.{  
e{,!|LhpQ  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 x Z|&/Ci  
EKcC+g   
详述案例 ^Vag1(hdq  
(N,nux(0k  
系统参数 E9^(0\Z I  
n`P`yb\f$  
案例的内容和目标 uVN.=  
$ I#7dJ"*  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 vGXWwQ.1Tp  
@Ppo &>  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ?K0U3V$s  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 joe9.{  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 FI\IY R  
fCLcU@3W?  
模拟任务：反射光束整形设置 T}UT7W|  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 LRWOBD  
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zCBplb  
f:xUPH?+  
iDZrK%fl  
规格：像散激光光束 !~kEtC  
_HwpPRVP/  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束  7krh4  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 HCJ;&C73&  
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m)r]F#@/  
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9x(}F<L  
3:UA<&=s  
规格：柱形抛物面反射镜 ^b=XV&{q  
                         K${}r0   
 有抛物面曲率的圆柱镜 JfkTw~'R  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =:4?>2)  
 曲率半径等于焦距的两倍 Khj=llo,  
"MTWjW*6  
yOc|*O=]U  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） :.DI_XN`  
@YCv  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 NS Np  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） e[}],W  
 离轴角决定了截切区域 IdF$Ml#[h  
Bq *[c=(2  
规格：参数概述（12° x 46°光束） or7pJy%4"  
A';n6ne%i  
   %bXsGPB  
3q
"7K  
光束整形装置的光路图 l]$40 j  
}C_
|gd  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 bK<}0Ja[  
 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。 & N;pH  
FZpsL-yx^N  
反射光束整形系统的3D视图 %[XY67A3I  
*qG$19b  
O4E(R?wd  
V}SyD(8~  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ywEDy|Wn$~  
 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）。 6Hwxx5>r  
9Eg&CZ,9$D  
详述案例 9^!wUwB  
.uKx>YB}  
模拟和结果 SW#BZ
3L  
2m\m/O  
结果：3D系统光线扫描分析 7b46t2W<  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 "XhOsMJ  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 k}zd' /b  
xg} ug[  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Px#$uU  
{`F1u?l  
使用参数耦合来设置系统 U*qNix  
69/?7r  
88g47>{X  
自由参数： s^cc@C  
 反射镜1后y方向的光束半径 Yx),6C3  
 反射镜2后的光束半径 87<9V.s2  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） zKxvN3!  
 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。 FsY(02  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 D%U:!|G  
_f3 WRyN0  
4V$fGjJ3  
"yW&<7u1  
[4XC#OgA  
LwOJ|jA(,  
'gDe3@ci!  
自由参数： %b=p< h'(  
 反射镜1后y方向的光束半径 xnbsg!`;7W  
 反射镜2后的光束半径 JKy#j g:#  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ax_YKJ5#P  
 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。 Hbk&6kS  

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