[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） h8P)%p  
<%d>v-=B  
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 >z03{=sAN  
E./2jCwI(Y  
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Q8NX)R  
简述案例 XX@ZQcN  
Hz~zu{;{J  
系统详情 :h$$J lP  
 光源 eRYK3W  
- 强象散VIS激光二极管 )4O
xY[2J  
 元件 ixFi{_  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） +0&/g&a\R  
- 具有高斯振幅调制的光阑 `A>@]d  
 探测器 6<
]lW  
- 光线可视化（3D显示） xAr\gu  
- 波前差探测 g(052]  
- 场分布和相位计算 S!UaH>Rh  
- 光束参数（M2值，发散角） ^c<Ve'-
 
 模拟/设计 R5D1
w+  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 )UR7i8]!0  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： %;_MGae  
 分析和优化整形光束质量 ZH8,KY"  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析  &HW9Jn  
fl(wV.Je|  
系统说明 tYS06P^<  
WLT"ji0w2  
2 nCA<&  
模拟和设计结果 6t$8M[0-U  
rH-23S  
数值探测器结果  )2.Si#  
nKY6[|!#  
\~W'v3:W  
+whDU2 "  
siI;"?  
总结 XTyxr  
KPF1cJ2N  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 !a`&O-ye  
1.模拟 T[gv0|+  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 (HVGlw'`  
2.评估 ";F'~}bDA  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 aOp\91  
3.优化 G
[=c Ss,  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 Dtk=[;"k2a  
4.分析 S'" Df5  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 C]6O!Pb0  
Vksuu@cch  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 Da|z"I x  
AH^/V}9H  
详述案例 80I#TA6C  
^c|/*u  
系统参数 kmW4:EA%  
7I}uZ/N  
案例的内容和目标 d=(mw_-
?  
*w&e\i|7  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ax`o>_)  
R_C)  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 HN"Z]/5j  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 F5<Hm_\:  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 N7"W{"3D  
.Mbz3;i0  
模拟任务：反射光束整形设置 aN?zmkPpov  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 [JiH\+XLPs  
{c'lhUB  
W1~0_;  
X'srL j.  
%J(:ADu]  
e ,(mR+a8  
规格：像散激光光束 :TbgFQ86~  
~ljXzD93Z  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 fhiM U8(&  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 U
i~>SN>s  
kP:!/g  
N8jIMb'<  
(QEG4&9  
[y(MCf19  
pBH
Ra?Y5  
规格：柱形抛物面反射镜 01]f2.5  
                         )A6<c%d =x  
 有抛物面曲率的圆柱镜 6P3*Z  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 -
@'FW*b  
 曲率半径等于焦距的两倍 (.:e,l{U%  
V[LglPt  
1EK*g;H  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） r!v\"6:OM  
(PLUF
T  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 aE8VZ8tvq  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） y29m/i:  
 离轴角决定了截切区域 #a#F,ZT  
w)f#V s  
规格：参数概述（12° x 46°光束） BmT!aue  
sJZiI}Xc  
   6nn*]|7  
&C}*w2]0S  
光束整形装置的光路图 4#D,?eA7  
x}4q {P5$  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 \bXa&Lq  
 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。 10&8-p1/mc  
$xsd~L&  
反射光束整形系统的3D视图 VbYdZCC  
LVyyO3e  
5x
i
EPh  
zLQx%Yg!  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 }e1ZbmW  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 "]*tLL:`  
P \I|,  
详述案例 "+c-pO`Wg  
Xw1*
(ffk  
模拟和结果 ctQ/wrkU  
F|8&  
结果：3D系统光线扫描分析 jXJyc'm7  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 u8^lB7!e/  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 T{"(\X$  
A/(a`"mK|'  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd )J |6-C  
Z+SRXKQ  
使用参数耦合来设置系统 hH.G#-JO  
P?<y%c<  
}V>T
M{  
自由参数： )b)zm2;  
 反射镜1后y方向的光束半径 c-w)|-ac.  
 反射镜2后的光束半径 #yen8SskB  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） @EAbF>>  
 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。 DG/Pb)%Y  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 f$( e\++  
\vNU,WO  
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<@}9Bid!o  
bt *k.=p  
Bvj0^fSm  
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自由参数： PF2nLb2-  
 反射镜1后y方向的光束半径
Dq xs+
 
 反射镜2后的光束半径 1YA% -~  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Xj*Wu_  
 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。 |ZBw<f  

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