[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） r:Cad0xj;^  
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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 O t`}eL-  
S_2I8G^A  
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简述案例 eB$v'9S8/  
on&N=TN  
系统详情 Gh|1%g"gm  
 光源 V|?  
- 强象散VIS激光二极管 5I(` s#O  
 元件 Z@C D1+G  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） _TQt!Re`,  
- 具有高斯振幅调制的光阑 ;co{bk|rj  
 探测器 a/)TJv  
- 光线可视化（3D显示） ]P<&CEk  
- 波前差探测 ^QW%<X  
- 场分布和相位计算 " 31C8  
- 光束参数（M2值，发散角） #2HygS  
 模拟/设计 x=au.@psBS  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 vlj|[joXw  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： oHi&Z$#!n  
 分析和优化整形光束质量 ,CM$A}7[  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 (uV7N7 <1  
P<4jY?.  
系统说明 H#Og0gEE}5  
'{oe}].,
 
Vj?.'(  
模拟和设计结果 DD3J2J  
v@t*iDa?7  
数值探测器结果 A<.Q&4jb  
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总结 caj)  
RXWjFv~/  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ]7u8m[@  
1.模拟 z~VA#8>  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 [#9ij3vxd  
2.评估 )E[5lD61  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 9C4l@jrF  
3.优化 l5h9Eq  
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。 s*8hN*A/,  
4.分析 ka>RAr J  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 ~y|%D;  
MZd\.]G@  
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。 I8Zp#'|U  
2Qy!Aa  
详述案例 ^g[])2",  
h |lQTT  
系统参数 %~W}262  
(bo bKr  
案例的内容和目标 S|>Up%{n[  
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在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 _N-7H\hF  
d#b{4zF"  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 Fb``&-Qm:  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 - 5k4vx N}  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Wig0OZj  
c^6`"\X^g  
模拟任务：反射光束整形设置 _+Q$h4t   
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 )Xh_q3=  
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I?Zs|A  
规格：像散激光光束 P5d@-l%}  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 NuooA  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 ILO+=xU  
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]@kU  
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JyqFFZ&  
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7IHD?pnZ  
规格：柱形抛物面反射镜 1`}fbX;"m)  
                         fhY[I0;}$  
 有抛物面曲率的圆柱镜 F889JSZ%  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 V%0.%/<#5  
 曲率半径等于焦距的两倍 1
IlR  
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b"Mq7&cf  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） |O)deiJRy  
y[zA[H:  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 a?Y1G3U'  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） kr*c?^b  
 离轴角决定了截切区域 Ad,r(0a LZ  
n>E*g|a  
规格：参数概述（12° x 46°光束） YT5>pM-%  
)PG,K4z  
   x7@WWFF>  
rq1kj 8%2  
光束整形装置的光路图 &V?q d{39  
I1myuZ  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 N#u8{\|8]  
 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。 Z M+Hb_6f  
b66X])+4jE  
反射光束整形系统的3D视图 Y1 P[^ws  
UC1!J =f  
I:e2sE ":  
`oMeR]~  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Jrk^J6aa  
 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）。 BY0|exW  
Qsntf.fT  
详述案例 ?fmt@@]T?  
p0rwiBC=q  
模拟和结果 O&,O:b:@  
tqQ0lv^J  
结果：3D系统光线扫描分析 GVEWd/:X(  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Idlu1g  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 MA+-2pMc|7  

VM]IL%AN  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd e9W7ke E*  
+?iM$}8!U  
使用参数耦合来设置系统 l;BX\S  
LO]6Xd"  
qP"JNswI_  
自由参数： B"PHJj  
 反射镜1后y方向的光束半径 ~RXpz-Ye  
 反射镜2后的光束半径 TJXraQK-=  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） , Ln   
 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~;EH6$5'/  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 z`/.v&<>V  
jAK{<7v4U  
`XxG"k\/S  
$a^isd4  

Tj=dL  
EyPJvs  
5!ubY 6Ph  
自由参数： %%~}Lw  
 反射镜1后y方向的光束半径 _?s %MNaX  
 反射镜2后的光束半径 p%"yBpSK  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Y_@"v#,  
 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。 b!]0mXU  

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