[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） /7CV7=^d,  
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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 t8?$q})RL  
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JP1XH k  
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简述案例 GD-cP5$  
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系统详情 N87)rhXSo,  
 光源 Pea2ENe3  
- 强象散VIS激光二极管 >>b <)?3Rv  
 元件 gtwUY
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- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 5I6u 2k3  
- 具有高斯振幅调制的光阑 .dO8I/lhV  
 探测器 )#Le"&D  
- 光线可视化（3D显示） /=K(5Xd  
- 波前差探测 C)?tf[!_6  
- 场分布和相位计算 dQQ!QbI(.  
- 光束参数（M2值，发散角） Kk\TW1w3  
 模拟/设计 &`%J1[dy  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ?e#bq]  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： L:_GpZ_  
 分析和优化整形光束质量 V=de3k&p  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 WXs?2S*  
m|]:oT`M  
系统说明 <5]ufv  
yBl9a-2A
 
Aryp!oW  
模拟和设计结果 ]J^/`gc  
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数值探测器结果 {%+UQ!]d8  
QX+Xi<YE-  
cw/E?0MWb  
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%sA  
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总结 "8iIOeY-\  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 =eyPo(B  
1.模拟 M3VTzwuf^S  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 dlRTxb^Y>u  
2.评估 ^jE8 "G*  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 BIXbdo5F  
3.优化 'mTQ=1  
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。 -nQ
(.#-n  
4.分析  :!/ (N  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 G$[Hm\V  
Ke^9R-jP  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 )W/
_2Q.  
Y~k,AJ{ ^  
详述案例 *|as-!${k  
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系统参数 sLd%m+*p  
i<{:J -U|  
案例的内容和目标 )4R[
C={  
:?j]W2+kR  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 9I[k3  
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d'j'QMy  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 :;jRAjq"  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 meYGIP:n  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 H5(:1  
[D"5@  
模拟任务：反射光束整形设置 ? =I']$MH  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ~(`&hYE  
0|6Y%a\U  
Z^c\M\`7  
k'NP+N<M  
aA]wFZ  
Pa'N)s<  
规格：像散激光光束 jdkqJ4&i  
a1shP};pK  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 <m,bP c :R  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 )4RSo&9p`  
Y,
?kS dS  
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j8+>E?nm  
u%5
,U-  
LRR)T: e}q  
规格：柱形抛物面反射镜 kZ
=2#.  
                         <tW/9}@p9  
 有抛物面曲率的圆柱镜 |S]T,`7u  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 Ya}}a  
 曲率半径等于焦距的两倍 ]*D~>q"#\  
0J6* U[  
IP^1ca#<  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） yQ!keGj  
]GDjR'[z  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 :1;"{=Yx}  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） l{Et:W%|  
 离轴角决定了截切区域 [Wxf,rW i  
p*l=rni4  
规格：参数概述（12° x 46°光束） 4n*`%V  
T%A"E,#  
   <B'PB"R3y  
o7^0Lo5Z?  
光束整形装置的光路图 iI;np+uYk  
_p?s[r*  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 kG5Uc83#G  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 e-nwR  
nUK;M[  
反射光束整形系统的3D视图 %~M#3Ywa  
'wWuR@e#&  
[
~kS)  
`/9I` <y  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 a`zHx3Yg  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 eIOMW9Ivt  
X`fm5y  
详述案例 4%4Yqx )  
fu?u~QZ8  
模拟和结果 }*b\=AS=  
t^2$ent  
结果：3D系统光线扫描分析 Gzwb<e y  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 4O:HT m  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 !}sF#  
v5&W)F  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd d$8K,-M  
WXG0Z  
使用参数耦合来设置系统 9Q1w$t~Y  
?O"zp65d(  
$j\jT  
自由参数： B5+$VQ  
 反射镜1后y方向的光束半径 5=Y(.}6  
 反射镜2后的光束半径 aimf,(+  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） "'XYW\bI  
 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。 ~qXwQ@  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 PR*EyM[T  
m-#]v}0A  
phB d+zQc  
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 t^}"8  
*_]fe&s=%  
O-box?  
自由参数： ,@I\'os  
 反射镜1后y方向的光束半径 MZqHL4<|  
 反射镜2后的光束半径 tgHN\@yj  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 5DO}&%.xt  
 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。 F%4N/e'L  

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