[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） J4#t1P@Na  
UJ1iXV[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 ^\Nsx)Y;  
H-~V:OCB~  
QM=M<~<Voh  
'due'|#^  
简述案例 3k py3z[%  
!jL|HwlA  
系统详情 ,di'279|  
 光源 dFFJw[$8w  
- 强象散VIS激光二极管 8bLA6qmM\  
 元件 !Low%rP  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） cJd~UQ<k  
- 具有高斯振幅调制的光阑 \/g.`Pe  
 探测器 , \|S BS  
- 光线可视化（3D显示） <UOx>=h  
- 波前差探测 fpJM)HU  
- 场分布和相位计算 y8'WR-;  
- 光束参数（M2值，发散角） SCs@Q  
 模拟/设计 w$WN` =  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 n#[-1(P  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： @r]wZ~@  
 分析和优化整形光束质量 eVyXh>b*  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 9>\P]:  
q{5wx8_U  
系统说明 4HQP,  
?Y7'OlO  
5@ecZ2`)+h  
模拟和设计结果 `mXbF  
`,gGmh  
数值探测器结果 0OO$(R*  
/ PDe<p  
dqMt6b\}  
?piv]Z  
9otA5I^v  
总结 p\T9q  
"jqC3$DKI  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 qP{S!Z(  
1.模拟 9?a-1  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 g+;)?N*j  
2.评估 7\m.xWX e  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 np,L39:sf  
3.优化 Oa~|a7`o  
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。 M24FuS  
4.分析 Pj9n`LwM  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 Kk#g(YgNz  
Pz#D9
.D0  
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。 86igP  
T\ZWKx*#  
详述案例 0`.3`Mk   
y`O !,kW  
系统参数 NfvvwG;M  
&$F4/2|b%  
案例的内容和目标 2g5Ft  
M\O6~UFq!  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ,RIGV[u  
u3)Oj7cX  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 i
J.P&T9  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 r2A%.bL#  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 dzJ\+ @4  
y3l3XLI*b  
模拟任务：反射光束整形设置 np3$bqm  
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。 1-[~}  
t I}@1  
Y2709LWmP  
F F<xsoZJ  
,FRFH8p  
#eSVFD5ZU  
规格：像散激光光束
x/D"a|  
qj*IKS  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 > w:+nG/r  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 v,t;!u,40  
%\6ns  
@V{s'V   
@8
WG  
_/;k;$gDp  
LDlj4>%pW^  
规格：柱形抛物面反射镜 Z* eb  
                         UB[tYZ  
 有抛物面曲率的圆柱镜 3 $7TeqfAC  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 <[{Ty+  
 曲率半径等于焦距的两倍 %gj's-!!  
l%"[857  
;%"YA  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） AQkH3p/W  
~5Wr |qg%{  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 P<P4*cOV  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） rl-r8?H}  
 离轴角决定了截切区域 U 7mA~t2E  
R^zTgyr  
规格：参数概述（12° x 46°光束） MQ;c'?!5[!  
p&1IK8i"  
   'Okitq+O  
qh}M!p2  
光束整形装置的光路图 v%RcwVt|  
dm3cQ<
0  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 K"'W4bO#7  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 { ?p55o  
&1O[N*$e  
反射光束整形系统的3D视图 zTi%j$o  
W[S4s/)mg  
qc^u%  
[@D+kL*>  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 L \0nO i  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 =L_L/"*rel  
sO7$
b@"u.  
详述案例 @ yJ/!9?^  
2w`kh=  
模拟和结果 7{=<_  
GRpS^%8i@  
结果：3D系统光线扫描分析 I"awvUP]a[  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 6itp Mck  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 `jY*0{  
u@d`$]/>F  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd $Yfm>4  
q^}QwJw  
使用参数耦合来设置系统 /BC(O[P  
F 7+Gt Ed  
Zw(*q?9\  
自由参数： jJ% *hDZ6t  
 反射镜1后y方向的光束半径 e6s-;
 
 反射镜2后的光束半径 ]p3hq1u3&  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 
x7$U  
 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。 *yAC8\v  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ;OW`(jC  
:b+C<Bp64r  
#5HJW[9  
$I(2}u?1+d  
V^Wo%e7#u[  
1G/bqIMg63  
$^R[t;  
自由参数： 42:~oKiQ$"  
 反射镜1后y方向的光束半径 vPuPSE%M  
 反射镜2后的光束半径 I^
W  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） WE$Pi;q1  
 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。 b6!?K!imT  

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