[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） #p"$%f5Q_  
X9ZHYlr+Q  
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 83 <CDjD  
o(4gh1b%  
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简述案例 u`D _  
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系统详情 H]7bqr  
 光源 YgdQC(ib  
- 强象散VIS激光二极管 2vh }:A_  
 元件 `!$6F:d_l  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） ==Xy'n9'  
- 具有高斯振幅调制的光阑 JOJuGB-d  
 探测器 3dlY_z=0  
- 光线可视化（3D显示） D<|$ZuB4  
- 波前差探测 F]D{[dBf  
- 场分布和相位计算 (Ldvx_
 
- 光束参数（M2值，发散角） tDRo)z  
 模拟/设计 `S0`3q}L3%  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 *CPpU|  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： n_Qua|R  
 分析和优化整形光束质量 FSm.o?>  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 3n)$\aBE
 
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系统说明 ^RO<r}Bu  
6
<T:B[a-  
3&CV!+z  
模拟和设计结果 AwjXY,2  
,SidY\FzH  
数值探测器结果 ]E$NJq|  
Q4_r) &np  
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#4./>}G  
3UaW+@  
总结 9!(%Vf>  
S3l^h4  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 Km $o@  
1.模拟 G%FZTA6a  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Le:C8^  
2.评估 'tY(&&  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 \pfa\,rW  
3.优化 q&J5(9]O|L  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 #>("(euXMF  
4.分析 yvj/u c  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 n1{[CCee@  
PPH;'!>s"  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 r5N TTc  
?&;_>0P  
详述案例 }6!/Nb  
>mX6;6FF  
系统参数 icIn>i<m  
|=*)a2  
案例的内容和目标 KILX?Pt[7  
f)j*P<V  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 %~PcJhz  
>5#}/G&  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 `_)H aF>/  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Vy
I\Jmr  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 Te L&6F$  
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*qunJ3L  
模拟任务：反射光束整形设置 n"T ^  
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。 Bh'fkW3  
'E9{qPLk(  
EW(bM^dk}  
lYCvYe  
!#_2 ![  
c0'ryS_Z9  
规格：像散激光光束 ,AweHUEn  
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g$7  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 rAfz?  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 " Q?~LB  
Ba8=nGa4KY  
:\P@c(c{^C  
~Ym_ {  
- [h[  
Or.u*!od&  
规格：柱形抛物面反射镜 / Qd` ?  
                         }LS8q  
 有抛物面曲率的圆柱镜 fMg9h9U  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 pQBn8H|Y  
 曲率半径等于焦距的两倍 (Fon!_$:  
\/YRhQ  
K~vJ/9"|R  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） cVW7I  
e O\72? K  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 < ,0D|O,Y  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） B6 (\1  
 离轴角决定了截切区域 9
GH5  
s{Qae=$Q  
规格：参数概述（12° x 46°光束） |Q
3d7y  
yy8-t2V  
   ?iP7Ki  
7Dbm s(:(  
光束整形装置的光路图 ?'6@m86d  
Q}@t'  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 )1 T2u  
 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。 NUYKMo1ze  
\)No?fB  
反射光束整形系统的3D视图 ")Not$8  
S[3"?$3S  
Fb(@i  
g,._3.D  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 !2KQi=Ng  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 hz4?
ku  
[[IMf-]  
详述案例 uKP4ur@1  
uL/wV~g  
模拟和结果 71R,R,  
ce\d35x!  
结果：3D系统光线扫描分析 >;I8w(  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 X?'cl]1?  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 d=xjLbsZ  
1z8"Gk6  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd (L*GU7m;  
?"9h-g3`x}  
使用参数耦合来设置系统 >NBc-DX^  
Njg$~30  
-{cmi,oy  
自由参数： 7?=^0?a  
 反射镜1后y方向的光束半径 xUdGSr50  
 反射镜2后的光束半径 T"z<D+pN  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） p3U)J&]c6  
 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。 s
r6BC.  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 ?z9!=A%<V~  
.Z[4:TS  
<l5i%?  
|MZ1j(_  
Qjfgxy]  
JI-i7P  
C>+n>bH]L  
自由参数： >8(i;)(3  
 反射镜1后y方向的光束半径
UUV5uDe>i  
 反射镜2后的光束半径 d.vNiq,`  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） M(I%y0  
 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。 l)[|wPf
 

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