[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） Rzh.zvxTp  
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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 i\l}M]Z#  
$Hj;i/zD  
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简述案例 .4U*.Rf  
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系统详情 0ug&HEl_w  
 光源 |6b~c{bt  
- 强象散VIS激光二极管 "g#%d  
 元件 5O d]rE  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） b}ya9tCl;  
- 具有高斯振幅调制的光阑 (xN1?qXB.  
 探测器
.gmS1ju  
- 光线可视化（3D显示） 9(q(;|;Hp  
- 波前差探测 d23=
WNn  
- 场分布和相位计算 &^DVSVqs^  
- 光束参数（M2值，发散角） 8 /t';  
 模拟/设计 Uavl%Q  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 knYp"<qj  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： !&hqj
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 分析和优化整形光束质量 J{prI;]K  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 DBB&6~;?  
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系统说明 ![_0GF
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*9$SFe|&n:  
模拟和设计结果 w(aHB8T  
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数值探测器结果 9$z$yGjl  
|u^S}"@3sU  
DE/SIy?  
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总结 M @-:iP  
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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。 cPuXye  
1.模拟  jF0"AA  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 eBnx$  
2.评估 oo2d,  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 86 e13MF  
3.优化 >FwK_Zd'  
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。 Q
Cb%d'_w+  
4.分析 $8UW^#Bpq  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 iaEQF]*cC  

?@,EGY<  
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/ rQOHV{  
"4H@&:-(p  
详述案例  jK]1X8  
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系统参数 4xmJQ>/  
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案例的内容和目标 ,P`NtTN-  
5X)M)"rq;V  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 wCNn/%C  
2I}pX9  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 b;UDgq8v  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 zU~ Ff"<  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 w=WF$)ZU  
!Z:XSF[T  
模拟任务：反射光束整形设置 )/>BgXwH  
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。 ;un@E:  
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s<F*kLib  
规格：像散激光光束 <z,)4z++  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 dz([GP'-*  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Dc-K08c  
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%}9tU>?F#  
p lnH  
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规格：柱形抛物面反射镜 6[A\cs  
                         PO"lY'W.U  
 有抛物面曲率的圆柱镜 y ;[~(Yg[  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 p!YK~cH
[  
 曲率半径等于焦距的两倍 .<`)`:n+B  
z:#]P0  
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规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） +zMPkbP6  
|z=`Ur@)  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 J#Hh4Kc  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Jf
N5#+_i  
 离轴角决定了截切区域 CXuD%H]tx  
/Pg)7Zn  
规格：参数概述（12° x 46°光束） gE2(E0H  
5 qfvHQ ~M  
   Z?'CS|ud  
 Ol }5ry  
光束整形装置的光路图 k=mQG~  
J.1c,@  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 %`&n ;K.c  
 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。 )sm9%|.&  
_Rii19k  
反射光束整形系统的3D视图 LBy`N_@  
Zt3sU_  
M#'7hm6  

_'!?fA  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 ['}|#
3*w  
 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）。 /(BS<A  
|:R\j0t  
详述案例 :.+w'SEn4M  
TRi#  
模拟和结果 ydzsJ+dx  
S!8<|WO^t  
结果：3D系统光线扫描分析 JU>~[yAP  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 >j=ZB3yZ  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ~DK.Y   
uQO5GDuK>  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd oDA'$]UL  
3HrG^/  
使用参数耦合来设置系统 SiaNL:  
0vqH-)}  
u;q Q/Ftb  
自由参数： MeBTc&S<  
 反射镜1后y方向的光束半径 ]vQa~}  
 反射镜2后的光束半径 bPOPoq1#  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） daKZ*B|  
 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。 #'&-S@/nQs  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 CB#2XS>V  
LLTr+@lj  
6-wpR  
oT{9P?K8  
SSF:PTeG>  
H>/,Re  
j-1V,V=  
自由参数： 1/9*c *w  
 反射镜1后y方向的光束半径 jI8`trD  
 反射镜2后的光束半径 mx}5":}  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ^`yhN  
 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。 ,5c7jZ5H  

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