[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） h$ Da&$uyI  
nU/;2=f<  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 >'`Sf ?+|  
p7C!G1+z  
AIh*1>2Xn  
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简述案例 I60DUuF  
hS:jBp,  
系统详情 U-EhPAB@  
 光源 }+0z,s~0.  
- 强象散VIS激光二极管 2
\0Oji\6  
 元件 r5 yO5W  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） c!Dc8=nE0m  
- 具有高斯振幅调制的光阑 8Kk\*8 <  
 探测器 -@M3Dwsi3  
- 光线可视化（3D显示） aFY u}kl  
- 波前差探测 8!zbF<W9  
- 场分布和相位计算 <m-.aK{9  
- 光束参数（M2值，发散角） )X5(#E  
 模拟/设计 0@pu@DP~  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 |0 !I5|<k  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： v <Hb-~  
 分析和优化整形光束质量 IU!Ht>  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 `,Orf ZMb  
>85zQ 1aL  
系统说明 Z]vL%Gg*!  
oT&m4I  
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模拟和设计结果 sLns3&n2  
JsQ6l%9  
数值探测器结果 \
VN=Ef\E  
5~r2sCDPk  
L"vj0@n'0  
?)i1b\4Go  
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总结 qLjT.7 .x  
U7H9/<&o  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 4tJa-7  
1.模拟 u^4h&fL  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 V'StvU  
2.评估 _x %1F  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 {gU&%j  
3.优化 =u|~ <zQw  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 8_Z/o5s  
4.分析 YBjdp=als  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 MYdx .NZT  
sN/+   
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 keCRvlZ4  
Cs1>bpY*R6  
详述案例 YYUe)j{T  
3&*'6D Tg  
系统参数 ^oeJKjJ  
=~|:t&v=c  
案例的内容和目标 3f&|h^\nD  
NP_?f%(  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 : F9|&q-W,  
BSzkW}3q9  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ~&g a1r2v?  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 P(ZQDTbM :  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 edpW8eND  
~UPZ<  
模拟任务：反射光束整形设置 'Q|c@
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引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 FFzH!=7T?  
3-x%wD
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geGeZ5+B  
`X -<$x  
fN[8N$1-  
规格：像散激光光束 }5n  
x$B&L`QV  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Pil;/t)"  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 tXq)nfGe{  
nSS=%,?  
BD*G1k_q  
)=_ycf^MC  
D>kD1B1  
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o|k.zy  
规格：柱形抛物面反射镜 "H+,E_&(  
                         e7k%6'@  
 有抛物面曲率的圆柱镜 *g$i5!yM'  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ZGz|m0b (  
 曲率半径等于焦距的两倍 (S9f/i^  
,XB%\[pKe  
GozPvR^/  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） n=!uNu7  
GyC)EFd  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 2wlKBSON  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ~W{-
Q.  
 离轴角决定了截切区域 AW8'RfC.  
(Hp'B))2  
规格：参数概述（12° x 46°光束） $a#H,Xv#  
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   I1=(.
*B}  
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光束整形装置的光路图 =8JB8ZFP  
5:_hP{ @  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。
0Y?H0  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 a.kbov(  
P:{<*`q  
反射光束整形系统的3D视图 2 y8~#*O  
I.V:q!4*  
h @/;`E[  
V3sL;  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ;JTt2qQKo  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 Qc"'8kt  
IVjU`ij  
详述案例 B3 zk(RNZ  
sqO<J$tz  
模拟和结果 Xe1P- 60  
vq'k|_Qi=  
结果：3D系统光线扫描分析 qx)?buAij  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 :td ~g;w  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 SW 8x]B  
U ?b".hJ2  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 
Pqp *  
1mgLX_U9  
使用参数耦合来设置系统 {aOkV::  
d8x%SQ!V  

|m*.LTO  
自由参数： <"tDAx  
 反射镜1后y方向的光束半径 ,.mBJSE3  
 反射镜2后的光束半径 8l+H"M&|  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） p,!$/Q+l  
 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。 >fs2kha  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 B6M+mx"G  

1{PG>W  
gS9>N/b|  
Z~u9VYi!  
q31>uF  
4<S'  
t~p y=\  
自由参数： vF={9G  
 反射镜1后y方向的光束半径 pbBoy+.>  
 反射镜2后的光束半径 $P {K2"
Oc  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ${r[!0|  
 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。 :%4imgY`  

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