[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}cq|hodn  
+' SG$<Xv  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 k!V@Q!>,  
eWr2UXv$  
1nR\m+{  
v+~O\v5Q  
简述案例 >W6?!ue_  
bR<XQHl  
系统详情 |qf ef&  
 光源 u =lsH  
- 强象散VIS激光二极管 ,rX|_4n*  
 元件 K(AZD&D  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 6J <.i  
- 具有高斯振幅调制的光阑  V*W H  
 探测器 m$VCCDv  
- 光线可视化（3D显示） Ry40:;MYN  
- 波前差探测 'yR\%#s6  
- 场分布和相位计算 t4UL|fI  
- 光束参数（M2值，发散角） s)#TT9BbV  
 模拟/设计 &hJQHlyJM0  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 |#sY(1  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： U^kk0OT^  
 分析和优化整形光束质量 ),lE8A{ H  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 IM_SZs  
sZ0)f!aH:_  
系统说明 9?uU%9r5P  
$ncP#6  
= O|}R
 
模拟和设计结果 XHm6K1mGZ  
U2 Cmf  
数值探测器结果 Fr#QM0--B  
-YS9u[   
PnH5[4&k  
}[y_Fr0  
AG|:mQO  
总结 CUx-k|\  
}Vfc;2  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 S&F;~  
1.模拟 KB$Y8[  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。
C_&ZQlgQ  
2.评估 \"9ysePI  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 \=H+m%  
3.优化 {[bB$~7Eu  
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。 s14ot80)  
4.分析 QzY5S0  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 @v/ 8}n  
nq\~`vH|Gd  
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。 oGL2uQXX  
9O\yIL  
详述案例 X.AE>fx*h  
6%MM)Vj+u  
系统参数 |eksvO'~  
K/$5SN1  
案例的内容和目标 _pkmHj(  
Ue=1NnRDkA  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 =WK's8FB;8  
Sc:)H2k`$  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 !T.yv5ge'  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 bQHJ}aCi  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 OG^#e+  
Kc`#~-`,(  
模拟任务：反射光束整形设置 B3p79j  
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。 w}U'>fj  
A`V:r2hnb  
,qIut|C*  
4+Y9":<  
#KDN  
Ci?
RuZ"  
规格：像散激光光束 w}?,N  
<-HWs@8#  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 !3\( d{  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 [jTZxH<  
X\5EF7:S  
Er|j\(jM  
 >1q:-^  
*rC%nmJwk!  
#yOeL3|b'  
规格：柱形抛物面反射镜 G5UNW<P2C  
                         {<Xl57w-Q  
 有抛物面曲率的圆柱镜 nbBox,zW  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =91f26c!~  
 曲率半径等于焦距的两倍 .8XkB<[wb  
3u'@anre  
nM`pnR_  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） oP:/%  
*
enT2Q  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 FZN}T{<  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） /p)y!5e  
 离轴角决定了截切区域 $HAwd6NI  
NYPjN9L  
规格：参数概述（12° x 46°光束） ,PX7}//X^  
l?KP/0`  
   z=TuUl@  
~'LoIv20j)  
光束整形装置的光路图 2lxA/.f  
:V#B]:Z9  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 gh%Q9Ni-  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 D"P<;@ef  
hmv*IF.  
反射光束整形系统的3D视图 BWzo|isv  
2`
V(w[zTr  
B";Dj~y  
l'?(4N  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 I}\`l+  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 u4Z Accj  
YGZa##i  
详述案例 C{YTHNn  
S>R40T=e  
模拟和结果 \ZC0bHsA  
F#|mN0op  
结果：3D系统光线扫描分析 8[IR;gZf  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ^;;gPhhWV  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Suk;##I  
TWU1@5?Ct  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 8e_9u@p+w  
}5y
]kn  
使用参数耦合来设置系统 LHq*E`  
>x${I`2w  
)>!y7/3  
自由参数： s+a#x(7{  
 反射镜1后y方向的光束半径 2MDY nMy  
 反射镜2后的光束半径 e_llW(*l8^  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） +\Je B/F  
 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。 }QJ6"s  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 /+f3jy:d  
1P/4,D@  
1
Pd2%  
m[A$Sp_"-h  
3EyVoS6D  
P,7beHjf  
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`@8  
自由参数： j8?rMD~  
 反射镜1后y方向的光束半径 l8d }g  
 反射镜2后的光束半径 CjU?3Ag  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） +  $/mh  
 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。 0lpUn74F  

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