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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) ,wdD8ZT'Ip  
    vgN&K@hJ  
    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 $7A8/#  
    -RK- Fu<e  
    FN) $0  
    BJo*'US-Q  
    简述案例
    LB?u8>a' I  
    ]:/Q]n^  
    系统详情 ib791  
    光源 ps DetP  
    - 强象散VIS激光二极管 '(jG[ry&T  
     元件 t.\dpBq  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) s=/v';5J2!  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 2jCfT>`3  
     探测器 QoH6  
    - 光线可视化(3D显示) 42ivT_H  
    - 波前差探测 6Sn.I1Wy  
    - 场分布和相位计算 3|Xyl`i4o  
    - 光束参数(M2值,发散角) 1D!<'`)AY  
     模拟/设计 R0  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 hqkz^!rp  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): c_!cv":s  
     分析和优化整形光束质量 ^@NU}S):yN  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 V,N%;iB}  
    ! #2{hQRu  
    系统说明 GF=g<H M  
    uOdl*|T?  
    [Cv/{f3]u{  
    模拟和设计结果 )p%E%6p  
    `%WU8Yv  
    ijx0gh`~  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 Q6I:"2u1  
     | (_  
    by/jYg)+  
    !0mI;~q|F  
    qPfQy  
    总结 SS.dY""89  
    Ck7uJI<x  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ,{?%m6.lE  
    1.模拟 vn"{I&L+w0  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。  zi`o#+  
    2.评估 d)f :)Ew  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ,',o'2=!  
    3.优化 Pw!MS5=r  
    利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 1 Nd2{(  
    4.分析 :1KpGj*F  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 9|CN8x-  
    :${HQd+  
    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。 :'*~uJrR  
    $43qME  
    详述案例 Z^MNf  
    6MdiY1Lr!K  
    系统参数 L AAHEv  
    LW_ f  
    案例的内容和目标 u.Tcg^v  
    LvUj9eVb/L  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 /,Re "!jh  
    8k1Dj1@0z  
    ?|B&M\}g  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 |T)6yDL  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 )*x6 FfTUd  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 7X'u6$i  
    d-r@E3  
    模拟任务:反射光束整形设置 5>N2:9We  
    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。 0o*8#i/)!3  
    Cg?&wj<  
    +@k+2?] FO  
    j@uOOhy  
    p/@smke  
    I( 7NQ8H x  
    规格:像散激光光束 !fR3 (=oN  
    mg.kr:  
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 @;?p&.W`D  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 G@jZ)2  
    .qZ~_xkd  
    mah JSz(3  
    K\6u9BYG  
    MC:@U~}6  
    I5n^,@md  
    规格:柱形抛物面反射镜
    Ay w ;N  
                             FOy|F-j  
     有抛物面曲率的圆柱镜 F Yzi~L  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 .-oxb,/  
     曲率半径等于焦距的两倍 3e;^/kf<9  
    QD*35Y!d  
    .NC:;@y  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) Rww{:R  
    'yG4 LF  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 qjdMqoOCjl  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) Df<xWd2  
     离轴角决定了截切区域 \VyZ  
    xQXXC|T  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) +:!7L= N#  
    <;m<8RjX  
       9s$CA4?HP  
    0C irfcs}Z  
    光束整形装置的光路图 pRIhFf  
    BB*f4z$Y%  
    +&( Mgbna  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 5l2 ?  
     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。 ADP%QTdqFJ  
    ,\  
    反射光束整形系统的3D视图 k_5L4c:"  
    `e|0g"oP  
    :f}9($  
    ^l=!JP=M=  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 [] `&vWZ  
     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)。 b#toM';T  
    C=)A6 ;=se  
    详述案例 9c#+qH  
    S^>,~R.TX  
    模拟和结果 MmnOHN@.  
    wq(7|!Eix  
    结果:3D系统光线扫描分析 LO khjHR  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 4@n1Uk  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 JedmaY06=  
    [nc4{0aT'  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd iAa.}CI,zB  
    aM2l2  
    使用参数耦合来设置系统 uRRQyZ  
    1V4s<m>#  
    "UGY2skf;  
    自由参数: luuX2Mx>o  
     反射镜1后y方向的光束半径 =2zJ3&9  
     反射镜2后的光束半径 !tMuuK?IL=  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) V4P; 5[  
     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。 |_*O'#jx  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 Xti[[sJ  
    (\a]"g,]v  
    ?_$=l1vf  
    gp^ 5#  
    {G}.b)9FG  
    K[Kh&`T  
    X4AyX.p  
    自由参数: D@|W<i-  
     反射镜1后y方向的光束半径 i2YuOV!  
     反射镜2后的光束半径 RIXMJ7e7  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) (m.ob+D  
     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。 ?R Oqn6k&c  
     
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