[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） &?(472<f**  
.~Y% AI  
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 ,Jqk0cW2  
"Wz74ble  
RAY.]:}jr
 
Hr/3nq}.  
简述案例 snti*e4"V  
fF.qQTy;7  
系统详情 v3Xt<I=4y  
 光源 %LZ-i?DL4Q  
- 强象散VIS激光二极管 (rB?
@:zN  
 元件 e,I{+^P  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ,?(IRiq%  
- 具有高斯振幅调制的光阑 NI)q<@ju
 
 探测器 \rPT7\ZA  
- 光线可视化（3D显示） 8Ssk>M*  
- 波前差探测 ^E|{i]j#f  
- 场分布和相位计算 O$$$1VHYo  
- 光束参数（M2值，发散角） 6"PwOEt  
 模拟/设计 HP G*o  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ,W:Bh$%  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： }\wTV*n`X  
 分析和优化整形光束质量 n1+,Pe*)  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 jSMs<ox  
3E`poE  
系统说明 9!UFLZR  
n=tg{_9f%  
+:m'a5D
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模拟和设计结果 xGVL|/?8  
N%" /mcO  
数值探测器结果 &bw ``e&c  
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8"2X 8C8  
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=sa bJsgL  
总结 50
J"cGs~  
+'fdAc:5',  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 '@ C\,E  
1.模拟 L.1pO2zPe  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Xh*p\ $  
2.评估 `Z!NOC  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 gt= _;KZ  
3.优化 W$_@9W(Bl  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 r-SQk>Y}  
4.分析 Y/aNrI
K7  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 p/GYfa dU  
Ls~F4ar$/  
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。 Gkq<?q({t  
]&kzIxh  
详述案例 Vg^@6zU  
\JX.)&> -  
系统参数 ob3Z I  
kH10z~(e  
案例的内容和目标 \%ZF<sVW  
9azk(OL6  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 SOPQg?'n=V  
r\sQ8/  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 R9B!F{! 5  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 E*_lT`Hzf  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 QA3q9,C"  
qp@:Zqz8  
模拟任务：反射光束整形设置 !ENb \'>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。 .5PcprE/  
B{0m0-l  
8`/nk`;  
38hAguZX  
e2?7>?  
G()- NJ{  
规格：像散激光光束 Y=#g_(4*  
8>sToNRNe  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 k!lz_Y  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 5YG?m{hyn_  
tE: m& ;I  
UEvRK?mm=  
3B<$6  
}FTyRHD|  
^|(w)Sy  
规格：柱形抛物面反射镜 >|[74#}7  
                         JRC+>'}Xj  
 有抛物面曲率的圆柱镜 )D:I@`
*  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 9OC
!\' 8  
 曲率半径等于焦距的两倍 hl[!4#b]K  
HZ1e~IIw  
jI8qiZ);~  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 3PEv.hGx  
L##lXUl  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 +##b}?S%  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ,\|W,N}~  
 离轴角决定了截切区域 l(T CF  
C NNyz$  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 2B# ]z  
/l,V0+p  
   ( *(#;|m  
^+JpI*,  
光束整形装置的光路图 DFz,>DM;  
0wLu*K5$4E  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 aIv>X@U}  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 aMSX"N"ot  
_U.D*f<3)  
反射光束整形系统的3D视图 3+<}Hm+  
t]~Lo3  
4dXuy>Km  
1}C|Javkn  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 af61!?K  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 ?=B$-)/  
$#g1Mx{  
详述案例 ZkW
,  
gL(ny/Ob9  
模拟和结果 BpL,<r,  
x.CNDG  
结果：3D系统光线扫描分析 ec:?Q0  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 krPwFp2[*  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 !_VKJZuH  
a a=GW%  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd &+\J "V8  
Ji_3*(  
使用参数耦合来设置系统 fQ5VRpWGn  
O+Fu zCWj  
+ RX{  
自由参数： 9Xt5{\PJ  
 反射镜1后y方向的光束半径 GqXnOmk  
 反射镜2后的光束半径  y#5xS  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） )oJn@82C|  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 kzqW&`xn?  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 X !g"D6'  
Gpws_jw  
wRn]  
~F^(O{EG  
0b9;vlGq$  
<=A1d\   
Z~o6%_xe  
自由参数： 3%Z:B8:<y  
 反射镜1后y方向的光束半径 ~6z<tyD^  
 反射镜2后的光束半径 hPa:>e  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）
PG<tic<?  
 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。 m$ZPQ0X  

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