[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） G'{4ec0<{  
q'c'rN^  
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 i'`Z$3EF)  
$+7MY-9T  
K-p1v!IC  
p1G!-\l  
简述案例 B
S+N   
l4r09"S|V  
系统详情 \'E%ue_<9  
 光源 ~poy`h'  
- 强象散VIS激光二极管 5&+ qX 2b  
 元件 ";s?#c  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） oqUtW3y  
- 具有高斯振幅调制的光阑 <A"}Krq?  
 探测器 193Q  
- 光线可视化（3D显示） W~dS8B=<  
- 波前差探测 }v@w(*)h:  
- 场分布和相位计算 g-Z>1V  
- 光束参数（M2值，发散角） #.FtPR  
 模拟/设计 =wI,H@  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 $]xe,}*Af  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： '>2xP<ct!&  
 分析和优化整形光束质量 A9$q;8= <  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 #Du1(R  
,}`II|.oB  
系统说明 2hmV1gj  
qrm~=yU%  
m:Z=: -x  
模拟和设计结果 &m+s5  
pS*vwYA  
数值探测器结果 rJ9a@n,  
dO rgqz`e  
hD # Yz<  
e~nmIy  
}MXZ  
总结 VJZ   
/g@.1z1w  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 R}>Gk  
1.模拟 K^s!0[6  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 @ZD1HA,h"  
2.评估 h_x"/z&  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 q=UKL`;C}U  
3.优化 :
4&qASn  
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。 Lgvmk  
4.分析 xr)kHJ:v  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 !Edc]rg7  
ZZzf+F)T  
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。 e!G I<  
##1[/D(  
详述案例 dl(cYP8L  
D|`[ [  
系统参数 8Z FPs/HP  
(lS&P"Xi  
案例的内容和目标 xREqcH,vU  
d!e$BiC  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 B.Ic8'  
!-LPFy>  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ~\:+y  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Hc5@gN  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 &tHT6,Xv(  
pbR84g^p.S  
模拟任务：反射光束整形设置 ;:8_H0X'K  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 ^\{%(i9  
K(Zd-U  
lNls8@  
se2+X>@>  
IEjKI"  
!$qNugLg  
规格：像散激光光束 W&TPrB  
>77 /e@  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 I zM=?,`  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 g9'50<|J  
M2%<4(UwI  
<y(>z*T;  
n M,m#"AI  
2 os&d|  
:7@"EW  
规格：柱形抛物面反射镜 b ]1SuL  
                         @C~TD)K  
 有抛物面曲率的圆柱镜 +:mj]`=
  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 O&E1(M|*>  
 曲率半径等于焦距的两倍 J$j&j`  
r-H~MisL  
ce1KUwo]  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） (ZT*EFhb(  
6V*@ {  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 ^['%wA%  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） S2;{)"mS  
 离轴角决定了截切区域 V.:a6>]  
M)Vz9,  
规格：参数概述（12° x 46°光束） c{V0]A9VF  
`i,ZwnLh{  
   Cdotl$'  
-r/#20Y  
光束整形装置的光路图 Bwn9ZYu#r  
2RT9Q!BX{  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 K>,Kbs=D6  
 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。 Bl3G_Ep  
!|}J{  
反射光束整形系统的3D视图 &
gIu<*u<  
2:&8FdU  
L7wl3zG  
ipw_AC~  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 F,%q
G,  
 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）。 aluXh?  
<@A/`3_O)  
详述案例 G0^23j  
[o*u!2 r  
模拟和结果 h" P4  
&&M-5XD  
结果：3D系统光线扫描分析 Q`,D#V${D  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 wU2y<?$\8  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ~ifq_Ag.  
7h&$^  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd jF Bq>  
g4oFUyk{  
使用参数耦合来设置系统 gTH1FR8$y  
i"F'n0*L  
|pqLwnOu  
自由参数： e ! 6SJ7xC  
 反射镜1后y方向的光束半径 B5  C]4  
 反射镜2后的光束半径 0u'4kF!P!  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） mE}``  
 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。 0{BPT>'  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 Z?ZcQ[eC  
uQ vW@Tt  
_B8e1an  
Q2Yv8q_}Uq  
Z,lUO.  
$P866F  
N`8!h:yL  
自由参数： GH7{_@pv8  
 反射镜1后y方向的光束半径 {l0;G)-  
 反射镜2后的光束半径 Ke&lGf"5  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） j<szQ%tJlI  
 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。 bhOyx  

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