[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） }]?RngTt  
06=eA0JI  
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 qi/%&)
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IA+>dr  
简述案例 se)I
2T{J  
P-vA.7  
系统详情 cBm3|@7  
 光源 +ckj]yA;  
- 强象散VIS激光二极管 Kfj*#)SZ  
 元件 ,2?C^gxt  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） '
ugG^2Y  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ow`\7
qr  
 探测器 ^Jkj/n'  
- 光线可视化（3D显示） o/&:w z  
- 波前差探测 :A 1,3g  
- 场分布和相位计算 Ni0lj:  
- 光束参数（M2值，发散角） )s^XVs.-  
 模拟/设计 >#8`Zy:/Y  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 j+Tk|GRab  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： a~{Stv  
 分析和优化整形光束质量 !BQ!]u  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 K:9.fTCs*  
$/d~bk@=l  
系统说明 (d!vm\-PH  
j#~4JGZt  
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模拟和设计结果 q?t>!1c  
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数值探测器结果 I5D\Z  
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[Zua7&(5  
DSnsi@Mi  
JHMj4Zkp  
总结 PB9<jj;  
eM~i (]PY  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 %? iE3j!q  
1.模拟 :Z+(H+lyZ  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 e%f8|3
<6  
2.评估 km3-Hp1  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 /_56H?w\  
3.优化 , D&FCs%v  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 p4el9O&-tV  
4.分析 ',CcLN  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 F'h[g.\}  
0um
fC  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 "iKK&%W  
DSIa3!0  
详述案例 Lv5AtZl}  
v=L^jw  
系统参数 wDSU~\  
*J$=UG,u  
案例的内容和目标 f{b"=hQ  
{uhw ^)v  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ksK lw_%o  
r2hm`]\8M  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 _mO\Nw0  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 g|T' oK  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 gReaFnm  
iE&`Fhf?  
模拟任务：反射光束整形设置 GN{.R7  
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。 2Hq!YsJ4]  
9^}GUJy?  
_]Hn:O"o  
0_Y;r{3m"  
E@N
_~1  
PSy=O\  
规格：像散激光光束 7%F9.h  
.rMGI"  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 $U6)km4  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 c8u&ev.U  
Uh7kB`2  
lw Kr$X4  
H-S28%.  
K1$Z=]a+  
.vb*|So  
规格：柱形抛物面反射镜 3|~(9b{+  
                         apYf,"|9  
 有抛物面曲率的圆柱镜 LS \4y&J40  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ?Jx8z`(  
 曲率半径等于焦距的两倍 (yZ^Y'0  
hio{
: (  
&K\di*kN  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） kdF#Nm  
,iHl;3bu  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ]6(NeS+  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） |M+ !O93  
 离轴角决定了截切区域 \?}ZXKuJj  
DsP+#PX  
规格：参数概述（12° x 46°光束） rv\<Q-uQ8  
iveWau292  
   ap=_odW~p  
` bg{\ .q  
光束整形装置的光路图 gE%-Pf~  
O
k,hm.|  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 uODpIxN  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 .lj\H  
0t<TZa]V  
反射光束整形系统的3D视图 0/),ylCj  
Ye,E7A*L  
WSh+5](:  
`s.y!(`q  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 > ^D10Nf*  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。
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*_mC  
\.}* s]6  
详述案例 :r!nz\%WW  
m'a3}vRV(  
模拟和结果 <oO^w&G  
2N>:GwN  
结果：3D系统光线扫描分析 (m@({  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ]$Z aS\m  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 A]W`r}  
!d^5mati)T  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd `L0}^|`9  
$Y>LUZ)b&8  
使用参数耦合来设置系统 y%z$_V]  
|2^cPnv?G&  
w+[r$+z!k  
自由参数： T?Hs_u{  
 反射镜1后y方向的光束半径 \-c70v63X
 
 反射镜2后的光束半径 o-49o5:1  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 5a_1x|Fhi  
 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。 <r_ldkZ  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 )6HcPso6  
c"6<p5j!  
v=@Z,-  
f%d7?<rw  
BgUf:PT  
uh@ZHef[l  
Pij*?qmeQ  
自由参数： Y}ITA=L7  
 反射镜1后y方向的光束半径 ^!?W!k!:V  
 反射镜2后的光束半径 1VH7z  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） *7`;{O  
 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。 j<e`8ex?  

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