[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） ~&E|;\G  
HSt|Ua.c/h  
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 Bjg 21bw^  
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6~g:"}  
C=LXL1x2e  
简述案例 v\9:G  
H>AzxhX[n  
系统详情 x,9fOA  
 光源 )G(6=l*  
- 强象散VIS激光二极管 nMU#g])y)  
 元件 TO\%F}m(  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） a S- rng  
- 具有高斯振幅调制的光阑 K#"@nVWJ.m  
 探测器 Q:LyD!at  
- 光线可视化（3D显示） V/5hEoDt  
- 波前差探测 //--r5Q  
- 场分布和相位计算 >K`.!!av,Y  
- 光束参数（M2值，发散角） {HqwpB\@  
 模拟/设计 my#qmI  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 ht^U VV2  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： )k&pp^q\  
 分析和优化整形光束质量 ^qpa[6D6x  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 
h.)2,  
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系统说明 +n(H"I7cU  
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模拟和设计结果 A!v-[AI[  
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数值探测器结果 dE5DH~ldV  
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~H0~5v F  
总结 +DKrX  
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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。 C#r_qn  
1.模拟 Zn3iLAPBX  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 DT&[W<oN  
2.评估 "xdJ9Z-B  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 4~a0   
3.优化 (2@b ,w^  
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。 ilK8V4k<T)  
4.分析 Pi?*rr5WZ  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 y_"GMw  
6,G^iv6H  
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。 <YL\E v/[  
Kw'Dzz%kN  
详述案例 n#3y2,Ml
 
{CH\TmSz  
系统参数 ^J>28Q\S  
:kZ2N67  
案例的内容和目标 kSNVI-Wzu  
?l,i(I  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 "EpE!jh  
iy tSC  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 :yT~.AK}>1  
 之后，研究并优化整形光束的质量。  1,PFz  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 mQ%kGqs  
(I.uQP~H  
模拟任务：反射光束整形设置 C>68$wd>  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 J=K3S9:n]g  
v,>F0ofJ  
qw87B!D  
C`mXEX5  
B_5q}Bp<  
y8+?:=N.  
规格：像散激光光束 >\DXA)nc  
|[34<tIN  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ZuS+p0H"  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 %n}.E304  
+G/~v`Bv  
;JL@V}L,  
}Tc)M_  
!W$Br\<  
/HzhgMV3  
规格：柱形抛物面反射镜 YSrFHVq  
                         q/OraPAB  
 有抛物面曲率的圆柱镜 q=?"0i&V  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面  7/7A  
 曲率半径等于焦距的两倍 tW=0AtZl]  
 jMp{  
XVv7W5/q]  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） q=nMZVVlF(  
L0&!Qct  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 zx'`'t4~  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Olxb`x  
 离轴角决定了截切区域 "\_}"0H  
c7r
YG]  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Y"l!3^  
coLn};W2  
   D[tGbk  
T@Q<oNU  
光束整形装置的光路图 :m$%D]WY  
W' 2)$e  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 %ANPv=  
 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。 h,p&/oU4U  
'xi..  
反射光束整形系统的3D视图 oNCDG|8z  
shn-Es*  
(u'/tNGS  
#ASu SQ  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 mMjVbeh[  
 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）。 73<iK]*c  
v'@LuF'e8  
详述案例 9Akwr}  
=:0(
&NCRq  
模拟和结果 AMm O+E?  
$OhL 95}7  
结果：3D系统光线扫描分析 *{Z!m@?  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 &GZR-/  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 9E#(iP  
3}g
K`1Nq1  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd k m|wB4  
`fV$'u  
使用参数耦合来设置系统 6?iP z?5  
.z4FuG,R  
*oWzH_  
自由参数： Ce)Wvuh  
 反射镜1后y方向的光束半径 ixH7oWH#  
 反射镜2后的光束半径 nagto^5X  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ,Z^GN%Q7a  
 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。 ?-Z:N`YP  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 [}Iq-sz;0  
|V7a26h  
zF$wz1 %  
t&uHn5  
1lQ10J  
0q;] ;m  
"|%fAE  
自由参数： n%0vQ;Z1  
 反射镜1后y方向的光束半径 n)H0;25L  
 反射镜2后的光束半径 $3Ia+O   
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） w#$k$T)  
 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。 }<S2W\,G  

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