[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） f6 zT  
_}X_^taTZS  
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 z$3 
3NM  
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U9D4bn D  
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简述案例 q16RPqfT  
g)*[W>M  
系统详情 pV#~$e  
 光源 +Y!9)~f}7X  
- 强象散VIS激光二极管 ,x| 4nk_  
 元件 v;S7i>\  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） kL.JrbM"  
- 具有高斯振幅调制的光阑 SRl
:+!@.  
 探测器 i|X ;n  
- 光线可视化（3D显示） Q 'R@'W9  
- 波前差探测 s(Of EzsH=  
- 场分布和相位计算 aU]A#g   
- 光束参数（M2值，发散角） eRC /Pr  
 模拟/设计 J4qFU^  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 *r
O#UE2  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： n*6b*fl  
 分析和优化整形光束质量 +/60$60[z  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 n'D1s:W^B  
]HP aM  
系统说明 qp*C%U  
_ x&Y'X|  
X>w(^L*>  
模拟和设计结果 a3i4eGT-  
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数值探测器结果 SxLu<  
 k%V#{t.  
75~>[JM  
WL4{_X  
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总结 <syMrXk)R(  
+0mU)4n/  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 SMVn2H@  
1.模拟 V`Z-m-V~1  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 gF;i3OJg  
2.评估 MtC\kTW  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 &wsxH4  
3.优化 5" <7
 
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。 53d8AJ_@X  
4.分析 V3WHp'1  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 z=>U>  
Hc1S:RW  
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。 [mKPOg-t  
~"89NVk"  
详述案例 D
jK:)  
+^n [B  
系统参数 tgy*!B6a~  
A+
*M<W  
案例的内容和目标 XTpYf  
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s6g0  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 ?sV0T)uk  
M<
oIo036  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 bhaIi>W~G  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 a#t:+iw  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 UU')V  
G9ku(2cq  
模拟任务：反射光束整形设置 \<WRk4D  
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。 LIYj__4=|  
!L4Vz7C  
m,KG}KX  
(055>D6  
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{1F  
.}Va~[0j  
规格：像散激光光束 -J8&!S8X  
T:&  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 hw/:  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 Mz,G;x}  
4SRX@/ #8*  
EYNi`  
k^B<t'  
x"q!=&>f  
&5:83#*Oj  
规格：柱形抛物面反射镜 *;7~aM  
                         b_2bg>|;  
 有抛物面曲率的圆柱镜 c\cPmj@  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 rw(EI,G  
 曲率半径等于焦距的两倍 %O]]La  
j4h6p(w{  
&Z!O   
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） r:fMd3;gq  
yf7p,_E/  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 KwO;ICdJ  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） pRyePxCDj)  
 离轴角决定了截切区域 JmL{&  
s`Z| A  
规格：参数概述（12° x 46°光束） F(+,M~  
Gf``0F)  
   ,*_=w^;Rr  
/BEE.`6yI5  
光束整形装置的光路图 3%gn:.9N  
GH ]c  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 F/33# U  
 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。 fCC^hB]'  
=^a Ngq  
反射光束整形系统的3D视图 Ejxz
X1
:  
?r P'PUB  
CshYUr -  
9R$0[HbI3  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 'x/pV5[hQ  
 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）。 ->"Z1  
~4-:;8a  
详述案例 D@.+B`bA  
B?M&j  
模拟和结果 nh"8on]M~  
8NP|>uaj  
结果：3D系统光线扫描分析 VY9o}J>,w  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。  mE1m  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 ,%Go.3i[  
{,;R\)8D  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 3+:F2sjt  
z[vHMJ
0  
使用参数耦合来设置系统 M/?*?B  
Ht`kmk;I)  
C[X2]zr  
自由参数： t[=-4;  
 反射镜1后y方向的光束半径 7bk=D~/nSg  
 反射镜2后的光束半径 u9c^:O
p  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Cpg>5N~;L  
 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。 QVT|6znw  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 4eD>DW  
kH4xP3. i  
o57r ,`N  
/9QC$Z):<  
"+dByaY  
bf4QW JZD  
OdSglB  
自由参数： 6j2mr6o  
 反射镜1后y方向的光束半径 4CH/~b1(  
 反射镜2后的光束半径 PNgdWf3  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） *@+E82D  
 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。 g.,_
E4L  

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