[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 0D=7Mef  
G#(+p|n  
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 )tB1jcI;  
z!0}Kj  
;A3aUN;"I  
\.AI;^)X@]  
简述案例 V!3.MQM  
6Y-sc*5  
系统详情 #2U4}#Mi  
 光源 ud@7%%  
- 强象散VIS激光二极管 <zdo%~ba  
 元件 Hrdz1:#6,  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） w?db~"T  
- 具有高斯振幅调制的光阑 {W5
D)  
 探测器 <Ky6|&!  
- 光线可视化（3D显示） OM4q/!)A]  
- 波前差探测 CNRiK;nQ  
- 场分布和相位计算 xSal=a;k  
- 光束参数（M2值，发散角） V1= (^{p8  
 模拟/设计 <e%~K4KH  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 I$#)k^
Q  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： w]Fi:kV  
 分析和优化整形光束质量 ;[[GA0  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析
@U;U0  
KDmzKOl  
系统说明 A8by5qU  
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Dqu][~oQ  
模拟和设计结果 Db5y";T  
-Z/'kYj?U  
数值探测器结果 $[NC$*N7  
ue~?xmZg  
`Y5{opG7-  
EgY yvS)  
F]"Hs>  
总结 j& x=?jX  
ncy?w e  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ,aLdW,<6  
1.模拟 CaV>\E)  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 w&E*{{ot
J  
2.评估 HR> X@g<c  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 O@gHx!L  
3.优化 a!!>}e>Cj*  
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。 NL-<K  
4.分析 01
-n_ $b  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 4)4E/q/5  
=%Yw;%0)Y  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 z12c9k%s  
UFED*al#  
详述案例 fjh0Z i45  
KJf~9w9U  
系统参数 5%5z@Ka  
@A-^~LoP.  
案例的内容和目标 pOz
4>R  
YyZ>w2_MTi  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Q6r!=yOEY  
^z^ UFW  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 tluyx  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 ji|`S\u#b  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Zk4(  
ezOZHY>|#  
模拟任务：反射光束整形设置 J3$Ce%<   
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。 rLfhm Ds%u  
R4RSXV  
Fk 5;  
>;;tX3(  
8#S}.|"?F  
qC%[J:RwF  
规格：像散激光光束 M_4:~&N$  
(M5{y`Kk  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 N`DLIv8i;  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 r:&"#F   
9_6.%qj&  
XgfaTX*  
"?lm`3W"  
-UPl
QL  
3>`CZ]ip}  
规格：柱形抛物面反射镜 #e!4njdM  
                         ,a$?KX  
 有抛物面曲率的圆柱镜 4rh*&'  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 bYKyR}e  
 曲率半径等于焦距的两倍 iuX82z`  
n tfwR#j  
4+V+SD  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） `xhiG9mz~  
>}43xIRRCq  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Cyb-}l  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） CFW\  
 离轴角决定了截切区域 ::xH C4tw  
F=29"1 ._  
规格：参数概述（12° x 46°光束） -bamNw>|  
buXPeIo^VM  
   e$E~@{[1)  
T/_JXK>W  
光束整形装置的光路图 #>
|l"1  
Qr/8kWa0C  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 ',MiD=_  
 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。 |vZ\tQ  
%r<c>sFJN  
反射光束整形系统的3D视图 o|s JTY  
y=H^U.  
R|%R-J]  
a:oZ5PX=  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 K8`M~P.  
 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）。 [I;5V=bKW  
s7FJJTn  
详述案例 <(]e/}  
5dVSir  
模拟和结果 Ufz& 2  
UXXN\D  
结果：3D系统光线扫描分析 >@yHa'*9S  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 0x}8}  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 W |]24  
q
NhQ2x\  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd C*}TY)8  
K)Nbl^6x  
使用参数耦合来设置系统 DRo@gYDn  
) 0x*>;"o  
3dnL\AqC  
自由参数： yJ
aQcGxE"  
 反射镜1后y方向的光束半径 nb:J"  
 反射镜2后的光束半径 p%A(
5DE  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） =?`5n|A*  
 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。 GfAt-huL(  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 p_$03q>oQ  
Ge+&C RhyX  
@15%fX`*o  
5#zwdoQ  
1n! JfsU  
OCzWP,  
 `x"0  
自由参数： x@F"ZiYD@O  
 反射镜1后y方向的光束半径 b9[KdVsT6^  
 反射镜2后的光束半径 K?_4|  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） M%wj6!5  
 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。 wSp1ChS k  

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