[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） [ifw}(  
KWo Ps%G  
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 *KNfPh#wi}  
5[)5K?%  
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^S`hKv&87  
简述案例 ].rKfv:  
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系统详情 K W&muD  
 光源 *eH
a4I  
- 强象散VIS激光二极管 [q%`q`EG  
 元件 9^DAlY,x.  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 4AEw[(t  
- 具有高斯振幅调制的光阑 s``a{ HZ  
 探测器 m4~
 |z  
- 光线可视化（3D显示） EeMKo  
- 波前差探测 KH
)-=IJ8  
- 场分布和相位计算 FiMM-c|
 
- 光束参数（M2值，发散角） |a03SZx  
 模拟/设计 BEvt{q4  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 3U^Vz9LW  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： d8;kM`U  
 分析和优化整形光束质量 Iq%<E:+GL  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 Ra53M!>]  
0?ab'vYcp  
系统说明 q`PA~C];  
jR}EBaI}  
B?&0NpVD  
模拟和设计结果 ^f>c_[fR  
1\,k^
Je7  
数值探测器结果 aHC%:)ww:  
(hOD  
z&0[F`U  
64mh.j  
4z P"h0  
总结 vcj(=\ e8v  
tJu:N'=Dy  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 \mLEwNhRY  
1.模拟 &I=o1F2B)  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 o]tfvGvU*  
2.评估 G^ k8Or2  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 <gi~:%T  
3.优化 ZRYlm$C  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 a$?d_BX  
4.分析 V+D5<nICr  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 .!<yTh  
9h+Hd&=  
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。 f_PH?  
::{\O\w  
详述案例 '*XIp:  
OcMB)1uh\  
系统参数 ~q+AAWL  
l8(9?!C  
案例的内容和目标 DqY"N]  
c;/vzIJj  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 h/A\QW8Sd  
~D5FnN9  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 &Y@),S9  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Y?1T XsvF  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 clyp0`,7  
E> pr})^w  
模拟任务：反射光束整形设置 Oto8?4[n  
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。 * G*VY#L  
>{(c\oMD  
du}HTrsC  
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3}g>/F~  
2HVqJib4Yn  
规格：像散激光光束 837:;<T  
z-K};l9y  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 IAkQR0fcN  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 !XjZt  
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#t1? *4.p  
R`$jF\"`r  
h&i(Kfv*  
规格：柱形抛物面反射镜 Cp!9 "J:  
                         h`! 4`eI  
 有抛物面曲率的圆柱镜 /g*_d
H)=  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 }8l+Jd3"  
 曲率半径等于焦距的两倍 2\.23  
7>@0nHec  
c99|+i
50  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） `}P9[HP  
Ow1+zltgj-  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 @G#`uoD  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） +KExK2=  
 离轴角决定了截切区域 )IK%Dg(v  
8hy1yt6t4~  
规格：参数概述（12° x 46°光束） (W"0c?i|]  
jQz^)8)B  
   ;W+1 H !  
%#4;'\'5  
光束整形装置的光路图 tjV63`LD  
MW^FY4V1m  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 . P44t  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 f]2gjQHM  
uCW}q.@4  
反射光束整形系统的3D视图 
X_JC1  
c uAp
,!  
d_:tiHw$  
.ozBa778u
 
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。  `m_fi  
 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）。 N{RHbSa(  
v{lDEF@2^N  
详述案例 8zeD%Uv  
JKp@fQT *  
模拟和结果 y&4im;X0  
N/0Q`cQ-  
结果：3D系统光线扫描分析 #Sg/  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 `ALQSo~l  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 Lrx"Hn{  
b0%#=KMi  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd WpI5C,3Z!l  
|`wJ {-  
使用参数耦合来设置系统 b[n6L5P5m2  
3PzF^8KJ  
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E)~  
自由参数： Y\1& Uk  
 反射镜1后y方向的光束半径 [)[?FG9   
 反射镜2后的光束半径 )d {8Cu6  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） iu+H+_  
 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。 .$G^c  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 .b*-GWx  
=>TXo@rVN  
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mp]UUpt  
:e_yOT}}  
自由参数： P!~&Ei  
 反射镜1后y方向的光束半径 6l>016 x  
 反射镜2后的光束半径 eLN(NSPoS  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 
l`K5fk  
 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。 mxvV~X%  

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