[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） p3e_:5k  
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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 }DCR(p rD  
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(]Zyk,[  
{? a@UUvC  
简述案例 KNI* :  
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系统详情 gwm}19JC  
 光源 zi7>!#(  
- 强象散VIS激光二极管 $qvk9 B0E  
 元件 Xp_3EQl  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） X+R?>xq{=h  
- 具有高斯振幅调制的光阑 :!fP~(R'm  
 探测器 'N7AVj  
- 光线可视化（3D显示） *8WcRx  
- 波前差探测 t;^NgkP{$  
- 场分布和相位计算 TgDx3U[  
- 光束参数（M2值，发散角） ;z>?
- j  
 模拟/设计 #3+-vyZm  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 K6 {0`'x  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： %-A#7\  
 分析和优化整形光束质量 |aaoi4OJ  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 31FQ=(K  
Pc{0Js5VzE  
系统说明 A_:YpQ07@  
W5&;PkhQ6  
RD$"ft
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模拟和设计结果 \W;+@w|c  
MO1t0Myc  
数值探测器结果 dxz.%a@PW  
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H&yK{0H  
总结 Ah|,`0dw  
f{[]m(X;  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 D:r+3w:l]  
1.模拟 qYwEPGa\  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 m4 :|  
2.评估 0/vmj,&B(  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 ;:^^Qfp  
3.优化 !8z,}HUdK  
利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 nc0!ag  
4.分析 DGQGV[9%4C  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 H7I
&Ky  
2#^@awJ ?  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 fD1a)Az  
M^e;WY@ D  
详述案例 9q4%s?)j  
*h H\H   
系统参数 |z5`h  
9"jhS0M  
案例的内容和目标 *k(|r>  
M?3Nh;  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 nWyn}+C-  
1Re5)Y:i  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 YpGG^;M$  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 >=WlrmI  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 GJ3@".+6  
1&wI*4  
模拟任务：反射光束整形设置 sK&[sN33  
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。 $O)fHD'  
0fpxr`  
LzS)WjEN  
5d4/}o}%"  
mfI>1W(  
y1FE +EX[  
规格：像散激光光束 c(R=f+  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 &F!Ct(c99  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 -/7[\S  
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PDx3MS  
ISbhC!59  
15/lX  
c^?+"7oO0  
A:?|\r  
规格：柱形抛物面反射镜 Q.$|TbVfds  
                         %#zqZ|q  
 有抛物面曲率的圆柱镜 1dl@2CVS  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 `F^~*FnR,B  
 曲率半径等于焦距的两倍 4$wn8!x2|  
%:DH_0  
~h<<-c  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） DUAI  
OX r%b  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 d hp-XI
A;  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） p1blPBlp  
 离轴角决定了截切区域 /3!c ;(  
`L=d72:  
规格：参数概述（12° x 46°光束） Ei Yj`P  
W{1"  
   |BC/ERms  
'Y%@fZf x  
光束整形装置的光路图 =u.jZ*u]WT  
,8Yc@P_O  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 j$5S_]2  
 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。 KbcmK(`_  
WkF60'Hf  
反射光束整形系统的3D视图 Hy9c<X[F9  
'T7=.Hq<4  
!
UV1OU  
l0&Y",vy  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 wt(Hk6/B  
 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）。 ,ezC}V0M  
_?YP0GpU  
详述案例 :Nt_LsH  
?C6DK{S(  
模拟和结果 G""L1?  
a*g7uaoP  
结果：3D系统光线扫描分析 ^s;xLGl]  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 e-`=?tct  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 !/qQ:k-.  
Ul`~d !3zH  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd B9[eLh!  
6zf3A:]&{  
使用参数耦合来设置系统 :=J^"c  
uYu/0fQD  
Jj:Bi&C  
自由参数： UgBD|~zu  
 反射镜1后y方向的光束半径 "7. lsL5  
 反射镜2后的光束半径 ] C&AU[U*  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） &W|r P(
 
 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。 fEMz%CwH  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 4uV,$/  
E;>BcP
t5  
l?rT_uO4  
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'/[9Xwh9  
v Wt{kg;  
自由参数： n_qDg  
 反射镜1后y方向的光束半径 Z6F^p8O-  
 反射镜2后的光束半径 M#U#I:z%  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） \LI 2=J*  
 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。 ifYC&5}SI  

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