[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） V=X:=  
eVR5Xar  
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 SR8qt z/V  
S8l1"/?aHE  
F*Z=<]<+  
-wv6s#"u  
简述案例 cNKUu~C+  
3-%Cw2ds  
系统详情 M^7MU}5w  
 光源 y')RT R{>M  
- 强象散VIS激光二极管 y?)}8T^  
 元件 $v`afd y  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） teW6;O_  
- 具有高斯振幅调制的光阑 CAU0)=M  
 探测器 `' 153M]  
- 光线可视化（3D显示） W{5:'9,  
- 波前差探测 H3H_u4_?SE  
- 场分布和相位计算 MzYavg`  
- 光束参数（M2值，发散角） 7JDN{!jT  
 模拟/设计 Dl&GJ`&:p  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 tURc bwV  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： BT_tOEL#  
 分析和优化整形光束质量 axk"^gps  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 $2MAZGJV
 
cDrebU  
系统说明 XYH|;P6K  
@-)tM.8~  
L!'k !k  
模拟和设计结果 Vi]c%*k  
=1oNZKBP  
数值探测器结果 u=&Bmn_  
B(DrY1ztj  
s-W[.r|  
WV"jH9"[  
*RR[H6B^]X  
总结 GOSI3RRn  
70B)|<$  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 w# *1/N  
1.模拟 zTD@  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 )2Hff.  
2.评估 @ 2_<,;$  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 a45ss7  
3.优化 gLL\F1|0x  
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。 'ZQWYr9R  
4.分析 ?G08NR  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 tJ=di5&  
lM#A3/=K  
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。 X['2b78k  
{6d b{ ay_  
详述案例 7W9~1 .SC  
!7U\J]  
系统参数 N8!TZ~1$  
(D{Ys'{q  
案例的内容和目标 'FzN[% K"  
R:aYL~  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 S*)o)34U  
i_F$&?)  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 z8Q"%
@  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 z]Acs  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 &!y]:CC{  
-U>7 H`5  
模拟任务：反射光束整形设置 Jbp5'e _  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 _a+ICqR  
s6=YV0w(  
_1jw=5^P\i  
8,o17}NY,  
=V|Nn0E  
`y
cU-m==  
规格：像散激光光束 (Q-I8Y8l8  
X^< >6|)  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 I}v]Zm9  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 +=8X8<Pu  
kd;'}x=5yP  
B;-2$ 77  
o&^NwgRCF  
7CrpUh  
98*x 'Wp  
规格：柱形抛物面反射镜 V2yveNz\7  
                         ,
w&:_n  
 有抛物面曲率的圆柱镜 =s'7$D}0.  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 >;i\v7  
 曲率半径等于焦距的两倍 n=`w9qajd  
jNy?[ )  
n6d^>s9J  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） p,n\__  
WF/l7u#
4i  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 p(7QAd4  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） {(\(m/!Z  
 离轴角决定了截切区域 -3mgza  
M\yHUS6N  
规格：参数概述（12° x 46°光束） B <+K<,S  
0yHjrxc$  
   PV,"-Nv,  
a{_ KSg  
光束整形装置的光路图 e~Hr(O+;e6  
n(jjvLf  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 6;JP76PD  
 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。 @\~tHJ?hQd  
S\|^ULrH  
反射光束整形系统的3D视图 +t>XxYScx  
y~p4">]  
vOgLEN&]  
CT}' ")Bm  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 *mV&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）。 g+9v$[!  
]xR4->eix  
详述案例 /Ri,>}n  
q2!'==h2i  
模拟和结果 G{A)H_o*  
A7(M,4`6  
结果：3D系统光线扫描分析 XTj73 MWY  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 J"bD\%
 
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 bpMl =_  
kZK//YN#  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd M;qb7Mu  
\[T{M!s  
使用参数耦合来设置系统 sJ7sjrEp1  
i>"dBJh]b  
;>C9@S+  
自由参数： <~O}6HQ#  
 反射镜1后y方向的光束半径 (H[  
 反射镜2后的光束半径 M1(9A>|nF  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） %|jzEBz@  
 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。 (+x]#
#Q  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 &>V/X{>$`K  
"<*nZ~nE)  
j=Q$K#sBt  
9ET/I$n  
*N'hA5.z  
hA5,w_G/  
UnjNR[=  
自由参数： fPrb%  
 反射镜1后y方向的光束半径 /B=l,:TnJ  
 反射镜2后的光束半径 5&G 5eA  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） >3+FZ@.iT  
 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。 0`Gai2\1@  

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