[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） P%%Cd  
vP88%I;  
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 ]yCmGt+b  
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-pa.-@  
r(i<H%"Z  
简述案例 .o.@cLdU  
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系统详情 63-`3R?;  
 光源 {7B$%G'  
- 强象散VIS激光二极管 ]O&TU X@)  
 元件 =2->1<!x6<  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） B\Rq0N]' M  
- 具有高斯振幅调制的光阑 kpK:@  
 探测器 3vVhE,
1N  
- 光线可视化（3D显示） <f{m=Dc  
- 波前差探测 f85j?Jm  
- 场分布和相位计算 q'q'v S  
- 光束参数（M2值，发散角） B^{bXhDp  
 模拟/设计 bF?EuL  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 r`28fC  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： 1sn!!  
 分析和优化整形光束质量 HTkce,dQ  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 a,lH6lDk  
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系统说明 '2:Ily,S@  
HHa7Kh|-H  
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模拟和设计结果 URJ"  
M8S4D&vpD4  
数值探测器结果 ;?h#',(p  
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Tff7SEP  
l<z[)fE{uS  
总结 p*NC nD*  
?aO%\<b  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 UxD1+\N6?  
1.模拟 }u:^Mz  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 4ol=YGCI_  
2.评估 >G/>:wwSP.  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 "Z}0A/y  
3.优化 BQ_\8Qt|  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 I%{^i d@  
4.分析 ^D oJ='&  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 nGX~G^mZ  
]WyV~Dzz<  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 "%A[%7LY  
3]xnKb|W  
详述案例 as~.XWa  
J,m.LpY  
系统参数 _[XEL+.  
7b@EvW6X}  
案例的内容和目标 fa5($jJ&  
n'4D;4  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 [>Q{70 c[  
},[S9I`p  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 a-i#?hld  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 $.V(_  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 b39;Sv|#  
&sx/qS#,VL  
模拟任务：反射光束整形设置 CAcnH  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 2Ni{wg"  
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<|Z0|sel  
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Ie4*#N_  
规格：像散激光光束 JBb}{fo~  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 =bv8W <#  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 r\=p.cw<  
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规格：柱形抛物面反射镜 hh:)"<[  
                         ax7 M  
 有抛物面曲率的圆柱镜 IFpmf0;^  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 1Rp|*>  
 曲率半径等于焦距的两倍 )](8{}wo  
E8NIH!dI  
jX+L
I  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） hih`:y  
3t%uUkXl  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ~xvQ?c?-  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） :I<%.|8  
 离轴角决定了截切区域 @Cqg2  
.iew5.eB+  
规格：参数概述（12° x 46°光束） m^]/ /j  
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   "#e2"=3*  
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光束整形装置的光路图 y)(SS8
JR  
#o yvsS8  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 YrZAy5\  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 DO( /,A<{8  
+;;fw |/  
反射光束整形系统的3D视图 c1:op@t  
Y|B/(  
@uH7GW}$g  
h)A+5^
:^  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 Jw {:1  
 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）。 e,1Jxz4QH  
9lA YCsX  
详述案例 Yq5}r?N  
aty K^*aX  
模拟和结果 F1%' zsv  
"?avb`YU'  
结果：3D系统光线扫描分析 *r9I 1W  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ) mv}u~  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 mX|AptND  
QAb[M\G  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 8q tNK>D  
"aa6W  
使用参数耦合来设置系统 Bq:@ [pCQ  
W%1fm/G0  
"_q5\]z\O  
自由参数： )k7`!@ID  
 反射镜1后y方向的光束半径 -,5g cD  
 反射镜2后的光束半径 D=dY4WwG  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） r0S7e3xb  
 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。 Ir}&|"~H
 
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 +d'h20  
+9h6{&yr1  
possM'vC  
 ^5;Y  
spe9^.SI  
EG9S? $  
vDBnWA  
自由参数： 93'%aSDI%  
 反射镜1后y方向的光束半径 n+!.0d}6  
 反射镜2后的光束半径 Rj E,Wn  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） VUNQ@{ST|1  
 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。 "[#jq5> :  

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