[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） dgE|*1/0  
*-T3'beg  
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 $jo}?Y+  
/"tVOv#  
K&<bn22  
 .VuZ=  
简述案例 _;W}_p}q{  
yAG4W[  
系统详情 j\f;zb?F  
 光源 A5z`_b4f  
- 强象散VIS激光二极管 z<ptrH  
 元件
[zn`vT  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） G<9MbMG  
- 具有高斯振幅调制的光阑 a"EP`  
 探测器 \=v7'Hp  
- 光线可视化（3D显示） DoX#+ 07u4  
- 波前差探测 HviL4iO  
- 场分布和相位计算 [{ K$sd  
- 光束参数（M2值，发散角） &Ph@uZ\  
 模拟/设计 \A*#a9"  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 > YKvwbCf8  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： ^O6PZm5J}  
 分析和优化整形光束质量 <tMiI)0%  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 &48wa^d  
^F5[2<O/!  
系统说明 5'?K(Jdmp  
hZVF72D26  
o?b$}Qrl  
模拟和设计结果 4(& W>E  
q El:2<  
数值探测器结果
o>311(:  
hvQOwA;e  
R#1h.8  
qm4 Ejc<  
=S4_^UY;  
总结 \'&:6\-fw  
[53rSr  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 `8\_ ]w0  
1.模拟 <QQgOaS`2  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 &7,Kv0j}  
2.评估 A?ma5h  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 .<gAa"  
3.优化 ={~`0,  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。
3P\#moJ  
4.分析 k+5:fB)z  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 |+mhYq|`  
cT`x,2  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 ]t\fw'  
e57}.pF^  
详述案例 *Tl"~)'t~  
\vT0\1:|i  
系统参数 /~{8/u3  
b&"=W9(V  
案例的内容和目标 n9<QSX&~<  
1RY}mq  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 1?]Gl+}  
Q6
Vy}  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 4};iL)  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 {oy(08`6  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 F6dm_Oq&  
w1KLQd:yq  
模拟任务：反射光束整形设置 1 9$ufod  
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。 s
ycN  
Q%o ]&Hdn  
w{#K.dx  
lRi-?I|~9  
W
#$ pt>h)  
?5K.#>{  
规格：像散激光光束  gG1%.q  
x|<rt966A  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 Bcg\p}  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 +_|M*%  
IVzJ|  
BT: =  
WEFYV=I\  
3Ew-Ia%A  
.t.H(Q9  
规格：柱形抛物面反射镜 (=}U2GD*  
                         , ?WTX  
 有抛物面曲率的圆柱镜 [?r`8K2!,  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 $xNM^O  
 曲率半径等于焦距的两倍 :/c=."z.  
{-2I^Ym 5i  
(/14)"Sk  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） '*MNRduE6  
k
{_X%H/  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ~b+4rYNxU_  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） }_u1'  
 离轴角决定了截切区域 u3(zixb  
tH,}_Bp  
规格：参数概述（12° x 46°光束） %*>=L$A  
B4
bC6$Lg  
   8fKt6T  
$`(}ygmP  
光束整形装置的光路图 "X4OUk  
L#Uk=  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 lZ.x@hDS  
 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。 NVU@m+m~  
} 1^/[?  
反射光束整形系统的3D视图 jw?/@(AC6  
cq>{  
IeLG/ fB  
w{f!t8C*s  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 .xS3,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）。 2>p K  
2~Z P[wr  
详述案例 <e-9We."  
0+jR,5|  
模拟和结果 3%{A"^S=}
 
E;.<'t>  
结果：3D系统光线扫描分析 ? acm5dN  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 -'
BC*fVr  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 /)sA{q 4  
"aIiW VQ  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd `% k9@k.  
(Gr8JpV  
使用参数耦合来设置系统 NNLZ38BV7  
izy7.(.a  
/6jt 5N&,  
自由参数： U??P  
 反射镜1后y方向的光束半径 vM!lL6T:  
 反射镜2后的光束半径 qgg/_H:;w  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） nAPSs]D  
 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。 ,*$L_itL  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 6SI`c+'@5  
NBEcx>pma  
+EjH9;gx  
JwG$lGNJ  
`T7gfb%1-3  
A]L;LkEM  
8dgI&t  
自由参数： f1w&D ]|S+  
 反射镜1后y方向的光束半径 Zz}Wg@&  
 反射镜2后的光束半径 yqR2^wZ%r  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） K>iM6Uv  
 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。 Sm-gi|A  

学习学习