[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） )g1a'G  
lE#m]D  
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 EeQ5vqU  
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简述案例 d^Di*&X  
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系统详情 2j&@p>  
 光源 #gbH^a'  
- 强象散VIS激光二极管 IMLsQit*  
 元件 fnu"*5bE  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 3{Q,hpZN  
- 具有高斯振幅调制的光阑 G*8GGWB^a  
 探测器 ~Pf5ORoe  
- 光线可视化（3D显示） `)>7)={  
- 波前差探测 3.R#&Zxt  
- 场分布和相位计算 gUax'^w;V;  
- 光束参数（M2值，发散角） )mcEQ-!b  
 模拟/设计 /Wj,1WX~  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 #Z!b G?="  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： X]*QUV]i  
 分析和优化整形光束质量 =[tSd)D,y  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 j|_E$L A\  
HeN~c<NuB  
系统说明 i8pU|VpA  
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)M<vAUF  
模拟和设计结果 kJK,6mN  
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数值探测器结果 5F $V`kYT  
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总结 FH5ql~  
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实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 j -O2aL  
1.模拟 v"DL'@$Ut{  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 -M5=r>1;  
2.评估 p='-\M74K  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 hP@(6X,"  
3.优化 j5 wRGn3  
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。 #=e;?w  
4.分析 /\d$/~BFi  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 }E^S]hdvz  
alFjc.~}  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 ;&;W
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详述案例 +SXIZ`  
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系统参数 w
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案例的内容和目标 } /^C|iS7  
V`hu,Y;%  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 tJI,r_  
XR+3j/zEQ  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 -\$`ic$"1  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 4N?v  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 bMoAD.}  
M
~ h8Crz  
模拟任务：反射光束整形设置 ,5k-.Md>2*  
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。 M~T.n)x2  
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wVK*P -C  
=H]F`[B=  
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规格：像散激光光束 1qdZc_x  
FcbM7/  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 m@xi0t  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 e,1u  
zzpZ19"`1  
7LZ^QC  
B33$ u3d  
]hw-Bu\{  
0&Gl@4oZ"  
规格：柱形抛物面反射镜 /ci]}`'ws  
                         FpV`#6i7  
 有抛物面曲率的圆柱镜 tl8O6`<Z  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 *6ZCDm&N  
 曲率半径等于焦距的两倍 *e.*=$  
+54aO  
]L_w$ev'  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） &wH:aD  
%"3 )TN4  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 H
. ,;-  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） | FM }  
 离轴角决定了截切区域 #} ,x @]
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yOXO)u1n  
规格：参数概述（12° x 46°光束） C"<s/
h  
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   42) mM#  
b}
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光束整形装置的光路图 oW}!vf3z  
n$+M%}/f  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 =C7 khE  
 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。 #XIc "L)c  
O_,O,1  
反射光束整形系统的3D视图 GY!C|7kN  
P~$<X  
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j.?:Gaab?#  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 c=p=-j=.J  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 -e
-e9uP  
uGtV}-t:  
详述案例 %|Qw9sbd  
B&KL2&Z~Pq  
模拟和结果 )$M,Ul  
%uDG75KP{  
结果：3D系统光线扫描分析 \{|ImCH  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 7!V@/S}7  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 cgZaPw2 bw  
sRRI3y@  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd
1i|.h  
$^%N U  
使用参数耦合来设置系统 ETw]! br  
$xW**&  
o \L!(hm  
自由参数： #;r
]/)>  
 反射镜1后y方向的光束半径 2Oc$+St~8  
 反射镜2后的光束半径 Y*YFB|f?  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） %e%7oqR?  
 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。 (|h:h(C  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 v"lf-c  
4
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I.
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H[&@}v,L  
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a+z2Zd!u\x  
7nE"F!d+0  
自由参数： F1W+o?B  
 反射镜1后y方向的光束半径 ^$?qT60%d|  
 反射镜2后的光束半径 !c(QSf502  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） Ej
(2w Q  
 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。 Q+[ .Y&  

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