[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） h.2!d0j]  
3\mFK$#sr  
二极管激光光束使用无色散离轴反射装置进行准直和整形 !0Q(x  
R>gj"nB  
um3 M4>K  
Uut,cQ". d  
简述案例 &nz1[,  
N.-Ryj&9  
系统详情 sL&u%7>Re  
 光源 Tm3$|+}$f  
- 强象散VIS激光二极管 7ky(g'  
 元件 =C#,aoa!  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） )-jvp8%BK  
- 具有高斯振幅调制的光阑
Iv/yIS  
 探测器 &Puu Xz<  
- 光线可视化（3D显示） ?;{A@icr  
- 波前差探测 3tLh{S?uJ  
- 场分布和相位计算 t1ZZru'r  
- 光束参数（M2值，发散角） AQ0L9

?   
 模拟/设计 u:,B"!  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 bQ .y,+  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： " *Ni/p$I  
 分析和优化整形光束质量 ~s5Sk#.z5  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 7d4RtdI  
jH:*x$@ =  
系统说明 cPS!%?}I  
^?J:eB!  
Yhlk#>I  
模拟和设计结果 {L4^IKI  
slQKkx \Dn  
数值探测器结果 9d2$F9]:o  
9MXauTKI  
M6X f}>  
E&K8hY%5  
'QW 0K]il  
总结 Hpsg[d)!  
{'r*Jb0  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 41C=O@9m  
1.模拟 *i$+i  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 /?J_7Lg  
2.评估 '*~{1gG `  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 uP*>-s'm  
3.优化 v
F([mOZ  
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。 KY"~Ta`  
4.分析 T:}Ed_m}q  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 -nd6hx  
#Ta@A~.L  
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。 ix$+NM<n  
RyM2CQg[  
详述案例 {u5)zVYC,U  
sY#K=5R  
系统参数 ^~Ar  

] 2b@mX  
案例的内容和目标 ]kKsGch  
'Uc|[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。 z&t6,0q`5  
d5],O48A  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 hB^"GYZ  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 )8N/t6Q  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 RdY#B;  
ER|5_  
模拟任务：反射光束整形设置 Q;^([39DI  
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。 c9ZoO;  
$qEJO=v  
<w:fR|O  
Cn{UzSKfs  
Cy2X>Tl"<E  
~&qe"0  
规格：像散激光光束 [ z&y]~  
ah
f$#UQLb  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 P]x@h  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 &#)3v8  
~_oTEXT^O  
lW2qVR  
\m\.+q]  
Df4n9m}E  
7u
}r^+6_o  
规格：柱形抛物面反射镜 $Z,+aLmb  
                         ]pGr'T~Gj  
 有抛物面曲率的圆柱镜 
&\(YmY  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 [NFAdE  
 曲率半径等于焦距的两倍 u*U?VZ5  
u9&p/qMx2  
[[|;Wr}2  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） I
Q~()/;3d  
b"Ulc}$/&  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 LTCj
w_<7  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型）
jQ
dfFR  
 离轴角决定了截切区域 tDwXb>  
%Wu8RG}  
规格：参数概述（12° x 46°光束） kjmF-\  
<0vvlOL5  
   Op0 #9W  
_1hqD EM  
光束整形装置的光路图 'nLv0.7*  
Kfr?sX  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 fXqe7[  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 L\B+j+~  
Jv?e?U  
反射光束整形系统的3D视图 rm cy-}e  
p$=3&qR 6  
5N6%N1  
V:+}]"yJ,  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 %DN&K  
 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）。 v{jl)?`~w  
7

+fik0F  
详述案例 R'3i
{ 1  
N,O[pTwj  
模拟和结果 r({(;  
GphG/C (  
结果：3D系统光线扫描分析 9X(bByEO  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 YnMph0\Y^  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 x=Ru@nK;  
aR\=p:%jGI  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd m1<B6*iG"  
J>'o,"D  
使用参数耦合来设置系统 z~W@`'f  
" c]Mz&z  
&@Q3CCDS  
自由参数： r`krv-,O$  
 反射镜1后y方向的光束半径 \i&yR]LF  
 反射镜2后的光束半径 uaGg8  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ALG #)$|  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 }Bb(wP^B.  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 7OZs~6(  
Oo0$n]*;W  
E8nqExQ  
k-89(  
QV
P $e`4  

-8o8lz  
x88$#N>Q5  
自由参数： ucn aj|  
 反射镜1后y方向的光束半径 +
]__zm/^  
 反射镜2后的光束半径 N7E[wOP  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） mA4v 4z  
 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。 ,Bta)  

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