[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+u-J4bj  
L sDzV)  
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 4_762Gu%  
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{/A)t1nL  
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简述案例 ^GrkIh0nL  
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系统详情 W+f&%En  
 光源 +#uNQ`1v  
- 强象散VIS激光二极管
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 元件 ,J(5@8(>a  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） NVc!g  
- 具有高斯振幅调制的光阑 7vpN6YP  
 探测器 u:u
SsAn0$  
- 光线可视化（3D显示） g{W6a2  
- 波前差探测 $JhZ'Z  
- 场分布和相位计算 TjUZv1(L  
- 光束参数（M2值，发散角） R=amKLD?  
 模拟/设计 !P~ PF:W~|  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 45)ogg2  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： [%84L@:h  
 分析和优化整形光束质量 ~0F9x9V  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 ~njbLUB  
YNg\"XjJM<  
系统说明 Oh/b?|imG  
14rVb2^  
hD$p;LF  
模拟和设计结果 C~KWH@  
6A$_&?  
数值探测器结果 V%BJNJ  
Sj0 ucnuHi  
!2Xr~u7a  
(~G5t(+  
2E3?0DL",  
总结 rwL=R,   
K$<`4#i  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Ld\LKwo  
1.模拟 qIDWl{b<  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 
s!@=rq  
2.评估 AB2mt:^  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 KUp  
3.优化 pkXfsi-Nu  
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。 >[|GC/
C  
4.分析 :dY.D|j*  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 =mKfFeO.  
~KAp\!,  
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。 HPtTv}l  
%tzN@  
详述案例 X,WQ'|rC  
s-,=e  
系统参数 3$?9uMl#  
mUrS&&fu8  
案例的内容和目标 `1fJ:b/M  
7P/?wv9+n*  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 1V|< A  
Rwc[:6;fn  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Gur8.A;Y  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 mL:m;>JJ n  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 AI1@-  
[&h#iTRT  
模拟任务：反射光束整形设置 ^&+zA,aL,A  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 u}K5/hC  
'}jf#C1$c  

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r{t.c?/  
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规格：像散激光光束 jo9J%vo  
k{gl^  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 = n+q_.A  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 "gXxRHTX  
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+ ,@ FxZl  
&`9j)3^J.  
`Y\gSUhzS  
W(;x\Nc7  
规格：柱形抛物面反射镜 Ik`O.Q.}  
                         
!]$V9F{K  
 有抛物面曲率的圆柱镜 0LetsDN7I  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 b8rp8'M)  
 曲率半径等于焦距的两倍 ]
Nnxnp  
h&)fu{   
UZzNVIXA%  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） iuiAK  
=nJ{$%L\x,  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 =yl4zQmg$  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） }x*7l`1  
 离轴角决定了截切区域 u?Fnlne4@  
Y\.-v\uJu  
规格：参数概述（12° x 46°光束） KMUK`tbaI  
#v{Y=$L  
   %lN2n,AK  
"yg.hK`  
光束整形装置的光路图 8O,?|c=>  
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 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ?nQ_w0j  
 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。 $z*@2Non  
a "R7JjH  
反射光束整形系统的3D视图 eymi2-a<  
ov8 ByJc  
59V#FW
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O/mR9[}  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ]JH64~a  
 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）。 "[k1D_PZ  
ODm&&W#*  
详述案例 2;8Xz6T  
$0_^=DEW  
模拟和结果 UcgG  
!{;[xXK4M  
结果：3D系统光线扫描分析 )D;*DUtMVm  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 VM7 !0  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 )CJES!! W  
yH^f\u0  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd Bp :~bHf  
Z
.quh;  
使用参数耦合来设置系统 T=WNBqKo]  
WE0}$P:  
zJ;Rt9<7-  
自由参数： c7\VTYT  
 反射镜1后y方向的光束半径 z5'ZN+  
 反射镜2后的光束半径 9CB\n  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） cph~4wCS[U  
 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^n]v  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 -OrR $w|e  
#b'N}2'p#V  
Mi]I:ka  
Jy]Id*u9  
-ey)J +?t  
uVGa(4u}  
{Bh("wg$Lk  
自由参数： %#u.J  
 反射镜1后y方向的光束半径 P^pFqUL7#  
 反射镜2后的光束半径 /t*YDWLg  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &f-hG3/M  
 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。 iwU[6A  

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