[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） _>m*`:Wb  
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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 {uM{5GSL  
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简述案例 xAz4ZXj=q  
FC(cXPX}  
系统详情 =+=|{l?F  
 光源 kGqf@ I+  
- 强象散VIS激光二极管 c_qy)N
  
 元件 ,$qs9b~  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） (l_de)N7  
- 具有高斯振幅调制的光阑 nW%=k!''  
 探测器 U`p<lxRgQ  
- 光线可视化（3D显示） . _t,OX$  
- 波前差探测 x,c68Q)g  
- 场分布和相位计算 ~S>ba']  
- 光束参数（M2值，发散角） *B<I><'G  
 模拟/设计 >`|uc  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ?HyioLO  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： -*l[:5m  
 分析和优化整形光束质量 y8S6ZtA}2  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 9qy 9  
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系统说明 GWZXRUc  
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模拟和设计结果 K y2xWd8  
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数值探测器结果 W}_}<rlF  
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ZxPAu%Y  
总结 q;PzB4#  
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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。 k$_]b0D{4  
1.模拟 >t}D5ah  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 x2wWp-Z  
2.评估 NS;8&  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 CHw_?#h  
3.优化 ,VsCRp  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 BD#;3?|  
4.分析 0U*"OSpF  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 r8>?-P  
:uDB3jN[  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 V=MZOj6  
+rP<m  
详述案例 G.e\#_RR?  
vkgL"([_  
系统参数 Z[bC@y[Wb  
S IK{GWX  
案例的内容和目标 'oL[rO~j  
.Q)"F /  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 @il}0  
O^%ace1  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 94@
!.11  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Hv*O9!cC  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 >G~;2K[  
io3'h:+9s  
模拟任务：反射光束整形设置 b
C-x`a@  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 tb\pjLB][  
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3U$fMLx]k  
Qf]!K6eR
 
/U]5#'i  
ttVSgKAsm  
规格：像散激光光束 I GtH<0Du  
b7j#a#  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 =o
DrN7`,B  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 wJkkc9Rh'(  
`VN<6o(  
>E=a~ O  
[rsAY&.  
P[i/
o#  
{HnOUc\4  
规格：柱形抛物面反射镜 0eP~F2<bC  
                         T9?_ `h  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Y%@'a~  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 l}/UriZ0  
 曲率半径等于焦距的两倍 `<~P>  
rID]!7~  
p2^OQ
K  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） rzLlM  
\_bX2Lg  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 U$bM:d  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） :tG5~sK  
 离轴角决定了截切区域 4*X$Jle|  
S~Q";C[&  
规格：参数概述（12° x 46°光束） `,[c??h  
+Ti@M1A&  
   u*`GIRfWT  
d*HAKXd&:j  
光束整形装置的光路图 +Wc[$,vk  
5{TF6  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 xW~@V)OH  
 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。 #
cb6~AH  
kq-RM#Dj:  
反射光束整形系统的3D视图 h+@t8Q;gGw  
BW 7[JD  
rfoCYsX'  
yI<'J^1C[  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 %BKTN@;7  
 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）。 H'.eqZM  
[~wcHE  
详述案例 Ipx:k+J  
f *vziC<m  
模拟和结果 VuW19-G  
|t_2AV  
结果：3D系统光线扫描分析 fHi+PEbR  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 U"]i.J1  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 m>_'f{&u  
bX1ip2X lk  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd C7PiuL?  
$@Fj_ N  
使用参数耦合来设置系统 DJ^JUVi  
PYe>`X?  
R?Qou!*
]  
自由参数： Tw5BvB1  
 反射镜1后y方向的光束半径 ;r']"JmF,  
 反射镜2后的光束半径 v5o%y:~  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） aXagiz\;  
 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。 e|P60cd /  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 PdZSXP4;k  
L z  
4dP_'0]9A:  
JiR|+6"7  
1Rh&04O>VL  
",m5}mk:4  
ghl9gFFj  
自由参数： LmE-&  
 反射镜1后y方向的光束半径 sBwgl9  
 反射镜2后的光束半径 $B2@mC([S  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） mqL+W  
 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。 %y q}4[S+o  

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