[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 07 E9[U[  
=zsA@UM0  
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
@h E7F}  
\c(Z?`p]R1  
VRQD  
*]K/8MbiF  
简述案例 7;rf$\-&  
)RCva3Ul  
系统详情 @3v[L<S{  
 光源 XF Cwa  
- 强象散VIS激光二极管 {b,#l]v  
 元件 #+ai G52+
 
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 7*>(C*q=  
- 具有高斯振幅调制的光阑 >HRL@~~Z  
 探测器 \$Q?  
- 光线可视化（3D显示） v/G)E_  
- 波前差探测 Qj3l>O
 
- 场分布和相位计算 N@x5h8  
- 光束参数（M2值，发散角） P.Gmj;  
 模拟/设计 N= G!r  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 WB|N)3-1  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： =IEei{  
 分析和优化整形光束质量 H[[#h=r0f  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 aB^`3J  
P ~rTuj  
系统说明 ?Zh,W(7W  
@g%^H)T  
ZxoAf;U~  
模拟和设计结果 Eoh{+>:6  
I4Rd2G_  
数值探测器结果 !.cno&  
8;<3Tyjzu  
j|w_BO 9  
!V27ln KP+  
|_u|Td(n  
总结 :Oh*Q(>  
#v\o@ArX  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 A|<i7QVY  
1.模拟 N?l  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 &pFP=|Pq  
2.评估 &'"dYZj{  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ,tl(\
4n  
3.优化 (Y~gItej  
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。 
jpt-5@5O  
4.分析 ~vV+)KI  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 xz*MFoE  
8c<OX!  
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。 >p>B-m  
a+ s%9l  
详述案例 W.7XShwd*2  
%ou
@Y`  
系统参数 4YyVh.x  
get$r5  
案例的内容和目标 O`TM}  
={B?hjo<-
 
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 WVdF/H  
k~=W1R%  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 h:Hpz  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 fYiof]v@_m  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 7CSd}@71\  
EeDK ^W8N  
模拟任务：反射光束整形设置 UhbGU G  
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。 SGUZ'}  
f19'IH$n{  
5K {{o''  
m:]60koz]o  
*DuP~8  
~!#2s'  
规格：像散激光光束 aB2t/ua  
7"p%c`*;  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 d#u*NwY}  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 nRh.;G  
NflRNu:-  
w3K>IDWI7  
H'x)[2  
arb'.:[z^  
[KNA5(Y0  
规格：柱形抛物面反射镜 2<TpNGXM_  
                         `8b4P>';O'  
 有抛物面曲率的圆柱镜 p{w:^l(  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 nrJW.F]S8[  
 曲率半径等于焦距的两倍 s/0~!0  
!d{Ijs'T  
4N_iHe5U  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） de,4Ms!%  
N&]_U%#Q  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 *5q_fO  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） r%vO^8FQ  
 离轴角决定了截切区域 x?n13C  
8w9?n3z=}  
规格：参数概述（12° x 46°光束） L /V;;  
#s0Wx47~  
   Y%#r&de  
VZCCMh-  
光束整形装置的光路图 F~zrg+VDjL  
C>Cb  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 A?ij  
 因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点，那么到反射镜2的距离z必须是负的。 -b'a-?  
FSA"U9 w<  
反射光束整形系统的3D视图 Bw4 _hlm  
ebIRXUF}>  
'I5~<"E  
C#:L.qK  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 2M*84oh8P  
 绿线表示生成的光轴，由VirtualLab的基础定位方法生成（仅仅设置了距离z和倾角）。 ~s-"u *>  
0%;y'd**Ck  
详述案例 E2( {[J  
]=jpqxlx  
模拟和结果 &0JCZ/e  
f/tJ>^N5  
结果：3D系统光线扫描分析 1LonYAHF  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 *Fm#Qek  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 r"x/,!_E  
TUM7(-,9  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd _aK4[*jnqh  
9q>rUoK^  
使用参数耦合来设置系统 f~v@;/HL  
|$sMzPCxOk  
k/.a yLq  
自由参数： 97MbyEE8J  
 反射镜1后y方向的光束半径 Qcs>BOV~  
 反射镜2后的光束半径 OuV f<@a  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） ??h4qJ  
 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。 )=6o,  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 O`D,>=[  
Erq%Ck(  
d <Rv~F@  
?b3({P  
}TsND6Ws3  
X'.*I])  
,,CheRO  
自由参数： hVdPO  
 反射镜1后y方向的光束半径 \Zmn!Gg  
 反射镜2后的光束半径 3p#BEH<re  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）
7$|L%Sk  
 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。 UQ.DKUg  

学习学习