[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） W,K%c=  
b]7GmRekl  
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 j+^
oz'q  
de]zT^&C  
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_B-4sm  
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简述案例 5BR2?hO4  
J-ePE7i  
系统详情 T<I=%P)
 
 光源 jM&r{^(  
- 强象散VIS激光二极管 2>\v*adG  
 元件 dVQ-
k  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） gZEi]/8_  
- 具有高斯振幅调制的光阑 4Td{;Y="yF  
 探测器 ^0#;YOk  
- 光线可视化（3D显示） fS:1^A2,  
- 波前差探测 ex<O]kPFE  
- 场分布和相位计算 ~Aq5XI%i  
- 光束参数（M2值，发散角） k
6kM'e3V  
 模拟/设计 cv(PP-'\  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 i_kE^SSgm  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： =E&OuX-R  
 分析和优化整形光束质量 #eN{!Niy&U  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 nkv(~ej(  
jAh2N3)  
系统说明 2..,Sk  
8_&CT :u>  
{} Bf  
模拟和设计结果 O}[PJfvBHo  
w0ZLcND{  
数值探测器结果 xBFJ} v  
63!rUB!  
>23-  
WU4UZpz  
n}mR~YqD  
总结 < pTTo  
Eh|.  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 =&dW(uyzY  
1.模拟 jEz+1Nl)  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 .P$I
JUYO  
2.评估 B$KwkhMe  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 $hR)i  
3.优化 93IFcmO.H@  
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。 PS S?|Vk  
4.分析 q@hp.(V  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 <e%F^#y_
 
`Y40w#?uW  
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。 $3X-rjQtW  
];+#i"l  
详述案例 -S%x wJKM  
zu2HH<E  
系统参数 Q{QYBh&  
rs=q! P"u[  
案例的内容和目标
B`$L'  
U"f??y%)  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 W YW|P2*  
3ew8m}A{O  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ~e@>zoM'^  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 CY?G*nS?iK  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 dz#5
q-r  
/cFzotr"9  
模拟任务：反射光束整形设置 ~Z$bf>[(R7  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 (IbW;bV  
B6}FIg)  
:RxHw;!  
2WvN2"f3  
]J2:1
94  
fR-C0"c  
规格：像散激光光束 ,}D}oo*  
n uQM^2  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 )<4_:  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 L3(^{W]|  
Aw!gSf)  
V_U'P>_I  
r!N]$lB  
P`1EPF  
S\NL+V?7h  
规格：柱形抛物面反射镜 >n.z)ZJ  
                         {Z{o"56f  
 有抛物面曲率的圆柱镜 %1M
cD{  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 fn{S "33"  
 曲率半径等于焦距的两倍 PHM:W%g:  
Ek.&Sf$cd'  
!{_yaVF  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） (9fdljl],:  
}ublR&zlp
 
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 cX2^wu  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） KT*:F(4`  
 离轴角决定了截切区域 y@ek=fT%4  
farDaS[\VY  
规格：参数概述（12° x 46°光束） _.18z+  
r@)A k  
   zz$q5[n  
R -e
lIp  
光束整形装置的光路图 i&+w _hD  
v$|mo;6  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 )+Or  
 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。 =F%RLpNU4  
v1[_}N9f>H  
反射光束整形系统的3D视图 %I4zQiJ%  
<ZPZk'53<f  
J0<p4%Cf  
\x\.  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 :pKG\A  
 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）。 q
7]>i!A  
m24v@?*  
详述案例 +QqH}= M  

e 3@x*XI  
模拟和结果 6
!7Pm>ml  
.{rbw9  
结果：3D系统光线扫描分析 ~5#)N{GbY  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 s^|\9%WD  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 =q CF%~  
Q^h5">P  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd #+sF`qR,  
jqoPLbxT
 
使用参数耦合来设置系统 >2-F2E,  
A]y*so!)>  
/#q")4Mf  
自由参数： bejGfc  
 反射镜1后y方向的光束半径 $Lq:=7&LRn  
 反射镜2后的光束半径 ]if;A)'  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 0^<,(]!  
 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。 P1d,8~;  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 LF=c^9t  
xUj2]Q>R+  
%jKH?%Ih  
W%8+t)
 
[yd6gH  
]tVl{" .{  
{rGYRn,  
自由参数： #MM&BC  
 反射镜1后y方向的光束半径 ,t~sV@ap  
 反射镜2后的光束半径 qC j*>D  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） XJFnih  
 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。 rF8 hr  

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