[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） @y|ZXPC#  
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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 W-
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简述案例 0TDcQ  
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系统详情 B8f BX!u/  
 光源 4*)a3jI?  
- 强象散VIS激光二极管 #:~MtV  
 元件  1\[En/6  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） lj U|9|v  
- 具有高斯振幅调制的光阑 N=JZtf/i  
 探测器 oPqWL9]  
- 光线可视化（3D显示） E`"<t:RzF  
- 波前差探测 ~36)3W[4  
- 场分布和相位计算 l/wdu(  
- 光束参数（M2值，发散角） F+c4v A})  
 模拟/设计 pX\Y:hCug  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 DX*eN"z[  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Ib~n}SA  
 分析和优化整形光束质量 5t,W'a_  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 A;06Zrf1  
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系统说明 XBmAD!  
2;v1YKY  
0LjF$3GpZ  
模拟和设计结果 ' )0eB:  
T[?toqkD>z  
数值探测器结果 :4&q2-  
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Y]9AC  
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总结 "f1`6cx6  
VJ8"Q  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 [}GPo0GY  
1.模拟 y3,'1^lA  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 f4b`*KGf  
2.评估 +(pFU\&U3H  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 mPmg6Qj(W  
3.优化 <%SG <|t  
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。 7V="/0a  
4.分析 Q
w,{"J  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 iE}Lw&x  
8Hf:yG,  
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。 &>YdX$8x  
v J_1VW  
详述案例 B5p
WSS
 
M%vZcP  
系统参数 L]syDn  
/'ukeK+'  
案例的内容和目标 5, j&-{0W  
Yu`KHvur  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 8iIz!l%O  
4e0/Q!o,  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 2JMMNpya  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ;ATn&  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 `1hM3N.nO  
B=R9K3f  
模拟任务：反射光束整形设置 O 8\wH  
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。 l)d(N7HME  
K,$Ro@!  
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zG|#__=T  
w]& o]VP  
S{l >|N2q  
规格：像散激光光束 ^T.icSxP  
Vt[Kr  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 _P:}]5-|  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 in[yrqFb7t  
`nvm>u~[Hq  
aOOkC&%  
m0a<~  
9P)28\4  
KJLC2,  
规格：柱形抛物面反射镜 rDEdMT  
                         <jk.9$\$A  
 有抛物面曲率的圆柱镜 
i
+Fk  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 U~}cib5W5  
 曲率半径等于焦距的两倍 $Rd]eC  
rmq^P;
At  
Tg-HR8}X  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Tl%n|pc  
~t,-y*=  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 >(9"D8  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） @Q%g#N  
 离轴角决定了截切区域 R3<2Z0lqy  
8YLS/dN0 w  
规格：参数概述（12° x 46°光束） EXz{Pqz  
G^6\OOSy  
   vrr`^UB2  
f:K3 P[|  
光束整形装置的光路图 ;/-X;!a>  
8va&*J? 2  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 q_gsYb  
 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。 c9<&+  
xtN=?WjVe0  
反射光束整形系统的3D视图 Zi4Ektj2  
|Ox!tvyr  
D,<#pNO_  
)`V__^  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ywl7bU-f  
 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）。 $mF(6<w  
1}#RUqFrvS  
详述案例 z!0}Kj  
;A3aUN;"I  
模拟和结果
Q=!f,  
8ba*:sb  
结果：3D系统光线扫描分析 !arTR.b\  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ;=ci7IT'  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 !P"=57d}"l  
+P//p$pE
 
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd &qP@WFl  
*K}j>A  
使用参数耦合来设置系统 \@eC^D2  
y9@DlK  
P:3%#d~q  
自由参数： 50Kv4a"  
 反射镜1后y方向的光束半径 uJX(s6["=  
 反射镜2后的光束半径 320g!r  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） UB7H`)C}  
 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。 F,l%SQCyj  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 (qky&}H  
~l@-g
Ayw  
5(}Qg9%  
_hy<11S;  
4t<l9Ilp  
{k#RWDespy  
9"RGf 1]  
自由参数： ?xgrr7  
 反射镜1后y方向的光束半径 *wY { ~zh  
 反射镜2后的光束半径 g12mSbf=9  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） *?Pbk+}%  
 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。 5 Y|
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