[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） PYWp2V/  
gaeMcL_^a  
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 p^1s9CM%  
dd4g?):  
6^ UQ{P1;  
Y] Q=kI  
简述案例 {=n-S2%  
m]t`;lr<  
系统详情 HmxA2 ~C  
 光源 0N02E  
- 强象散VIS激光二极管 yhnhORSY;  
 元件 (80 Tbi~+  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） n^Co  
- 具有高斯振幅调制的光阑 <)01]lKH  
 探测器 -P"9KnsO  
- 光线可视化（3D显示） ]z5`!e)L  
- 波前差探测 sp%EA=: E  
- 场分布和相位计算 g *}M;"  
- 光束参数（M2值，发散角） U/2]ACGCN^  
 模拟/设计 ico%_fp  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 $ {29[hO  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： Z!\xVCG"q  
 分析和优化整形光束质量 09FHE/L  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 fZM)>  
'~-JR>  
系统说明 AUCk]  
[,;h1m ~iX  
r3.A!*!  
模拟和设计结果 xw2dEvjgp%  
<_X`D4g]XO  
数值探测器结果 d4'*K1m   
34k}7k~n  
=3KK/[2M  
u~kfz*hz  
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总结 Ur^~fW1o  
#Av6BGM|,  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 j,@N0~D5  
1.模拟 *=+m;%]_  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 $"VgNynq  
2.评估 P<&-8QA  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 (;1rM}B;1  
3.优化 >cVEr+r9t  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 +n#kpi'T  
4.分析 mc{gcZIm  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 qIm?F>>@  
gDY+'6m;  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 cY&SKV#  
<Uz~V;  
详述案例 A\{dq:  
G8Hj
<3`  
系统参数 rgth2y]  
#9HQW:
On  
案例的内容和目标 if|j)h&  
6Xu^cbD  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 :wlX`YW+e  
DyZe+,g;S  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 g~zz[F 8U  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 .23z\M8 -  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 .u
u[f2.N+  
;'^5$q  
模拟任务：反射光束整形设置 WD"3W)!  
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。 \FVm_)  
G$hH~{Y$  
r3OTU$t?  
HiTn5XNf  
F%Te0l  
v=-8} S  
规格：像散激光光束 /qf2LO'+  
.#py5&`%  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 sIx8,3`&y  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 e|ChCvk  
G@4ro<  
L;wfTZa  
-!X,MDO  
eRI'pi[#.  
1J(` kQ)c  
规格：柱形抛物面反射镜 &C_0JyT  
                         ([Gb]0  
 有抛物面曲率的圆柱镜 < 5%:/j  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Tt,<@U[/}  
 曲率半径等于焦距的两倍 v37TDY3;  
iy{n"#uX  
AOh\%|}  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） {J`]6ba  
2(_+PQ6C=  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 p&Os5zw;|  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） 'QR @G  
 离轴角决定了截切区域 BvXA9YQ3  
/h)_Q;35S;  
规格：参数概述（12° x 46°光束） FiN^}Kh  
*'b3Z3c,;  
   ^h q?E2-  
_;o)MTw|'  
光束整形装置的光路图 m@|0iDS  
7d44i  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 |sQC:y>  
 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。 $L~?!u&N  
[2]Ti_ >D  
反射光束整形系统的3D视图 ;S+UD~i[Bu  
4Dd@&N  
(MI8Kkb1d  
[| \Z"   
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 PL+j;V(<  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 Td7
f  
v#. %eF m  
详述案例 `s0`kp  
pN-l82]'  
模拟和结果 4|?y [j6  
Ec44JD  
结果：3D系统光线扫描分析 !B&OK&*  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 7Wd}H Z  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 QD<GXPu?N  
#84<aM  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd i,[
S1g  
+pGkeZX  
使用参数耦合来设置系统 &#keI.,  
Y[(U~l,a+  
Gxtqzr*  
自由参数： xJ2DkZ  
 反射镜1后y方向的光束半径 W@X/Z8.(  
 反射镜2后的光束半径 Y|*a,H"_  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） aan)yP  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 ?3f-"K_r  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 f
!|$!r*q  
7W)*IJ  
Yy,i,c`r  
kOu C@~,  
%OI4}!z@l  
*,hg+?lZ  
S< TUZ /;  
自由参数： V^v?;f?  
 反射镜1后y方向的光束半径 <BUKTRq  
 反射镜2后的光束半径 Ne 2tfiI`  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） =vd9mb-  
 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。 e`N/3q7  

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