[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） x\Det$3Kx  
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二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 U ExK|t  
Zom7yI  
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简述案例 V_g9
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系统详情 eSgCS*}0$z  
 光源 wcT0XXh  
- 强象散VIS激光二极管 XHu2G t_  
 元件 pGy(JvMw"  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 5Q.bwl:  
- 具有高斯振幅调制的光阑 {yy^DlHb  
 探测器 bX:ARe O  
- 光线可视化（3D显示） Jk)^6  
- 波前差探测 Zq--m/  
- 场分布和相位计算 MU^7(s="  
- 光束参数（M2值，发散角） >y&4gm  
 模拟/设计 Cr,UP8MO  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 (N U*PQY6  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： mACj>0Z'  
 分析和优化整形光束质量 {@u;F2?  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 eyZ /%4'q  
#L{QnV.3  
系统说明 `":ch9rK  
~h] <E  
=>Vo|LBoe  
模拟和设计结果 i!jZZj-{  
Eg?6$[U`8<  
数值探测器结果 xS` %3+|  
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U3 e3  
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总结 F7`3,SzHp  
<JKRdIx&1  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 \FSkI0  
1.模拟 I)AV  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 NamBJ\2E1[  
2.评估 B~cQl  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 %_wX9ZT  
3.优化 MJJy mi'b  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 1e*+k$-{  
4.分析 N.C<Mo  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 <jT6|2'  
w} *;^n  
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。 -$L53i&R  
+qe!KPk2  
详述案例 E)m{m$Hb  
D0tmNV@  
系统参数 h8oG5|Y  
V<AT"vU[  
案例的内容和目标 j0!Z 20  
A^2VH$j]+  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 U[=VW0  
Fd-PjW/E8  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 dJM)~Ay-  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ["4h%{.  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Yjv}@i"  
V&<vRIsN  
模拟任务：反射光束整形设置 *VH!<k[n  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 LFob1HH*8  
'5.n28W>  
y^tuybpZY<  
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/O)X  
7udMF3;>  
.t''(0_kC  
规格：像散激光光束 abkl)X>k  
7A?~a_Ep  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 IlJ6&9  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Bs(\e^}  
s~$ZTzV  
bB@1tp0+  
I~?D^   
7
J,j
 
t7tX<|aN  
规格：柱形抛物面反射镜 4Tgy2[D?q  
                         Meo(|U  
 有抛物面曲率的圆柱镜 1@sy:{ d`  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ec+&K?T  
 曲率半径等于焦距的两倍 ol7%$:S  
e/JbRbZX  
@igr~hJ  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） SYd4 3PA  
8)HUo?/3  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 L#mf[a@pCn  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） ~``oKiPg@  
 离轴角决定了截切区域 6U5L>sQ  
VA+ ?xk  
规格：参数概述（12° x 46°光束） LdnHz#  
VWf&F`^B(  
  
4\ R2\  
){^o"A?-:  
光束整形装置的光路图 .Qk T-12  
ln.'}P  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 vYb.Ub+  
 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。 k?]`PUrV  
n4A_vz  
反射光束整形系统的3D视图 :}(Aq;}X  
8h"Val|qP  
&zk
uL  
E;m]RtvH  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 DmzK* O{  
 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）。 -yyim;Nj  
! Rrk
 
详述案例 5B6twn~[  
{jdtNtw  
模拟和结果 ?RW7TWf  
96G8B62  
结果：3D系统光线扫描分析 2kukQj(n  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 })#VO-J  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 0QJ :  
=Q+i(UGHi  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 'NaNh0y  
_{Z!$q6,  
使用参数耦合来设置系统 Y=G9|7*lO  
\e)>]C}h  
1f}YKT  
自由参数： @6["A'h  
 反射镜1后y方向的光束半径 >qE f991SZ  
 反射镜2后的光束半径 P"-*'q,9  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） d `MTc  
 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。 |h^[/  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 #3VOC#.  
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# <?igtUO  
OdKfU^  
&,DZ0x
A  
F#b^l}  
自由参数： ,5*Z<[*  
 反射镜1后y方向的光束半径 ]u5B]ZQnA  
 反射镜2后的光束半径 `GDWy^-Q+!  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） pseN!7+or  
 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。 I8x,8}o>V  

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