[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） UFnz3vc  
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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 aw9/bp*N  
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简述案例 #rSm;'%,  
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^R?*vNs  
系统详情 "~~Js~  
 光源 6gz !K"S  
- 强象散VIS激光二极管  pv<$ o  
 元件 61e)SIRz9I  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） T
VVL1
wZ  
- 具有高斯振幅调制的光阑 A&%vog]O  
 探测器 @~pIyy\_  
- 光线可视化（3D显示） /wplP+w2  
- 波前差探测 8,\toT7  
- 场分布和相位计算 r}k2n s9  
- 光束参数（M2值，发散角） ??&Q"6Oe  
 模拟/设计 eSvS<\p  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 wZ7O
pm<nt  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： c#'t][Ii  
 分析和优化整形光束质量  ismx evD  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 6Y4sv5G  
KQ0Zy  
系统说明 OwXw9  
olc7&R  
O_%X>Q9  
模拟和设计结果 y[M<x5  
^IgxzGD  
数值探测器结果 wLn,x;;<  
F_>OpT  
s;!TB6b@  
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总结 MrXmX[1-  
;vM&se63  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 lu~<pfg  
1.模拟 nf#;]FijB  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 G 3))3]  
2.评估 9<qAf`  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 a,<l_#'  
3.优化 )b^yAzL?
 
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。 ^0oOiZs  
4.分析 #mhR^60,  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 u.!}s2wT#  
{8b6M  
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。 } a#RX$d&  
#-T xhwYs  
详述案例 U^aMh-  
/2 V  
系统参数 fpd4 v|(  
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K5S{qG'O  
案例的内容和目标 D^]g`V*N  
p'SclH[
 
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 9j'(T:Zs  
Sv&_LZ-"P  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 [wp(s2=  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 o$PY0~#  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 6uNWL `v  
bF_SD\/  
模拟任务：反射光束整形设置 "{TVd>9_  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 @\ udaZc  
JDbRv'F:(  
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4MM
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Fa]|Y  
pNt,RRoR  
规格：像散激光光束 '!\t!@I$  
sVT:1 kI  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 "pRi1Y5)l  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 4$~A%JN3  
c&>S  
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)4O>V?B  
T?lp:~d  
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规格：柱形抛物面反射镜 Vt4KG+zm  
                         }BFX7X  
 有抛物面曲率的圆柱镜 Bp:PAy  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 l%\p  
 曲率半径等于焦距的两倍 2!
kb?  
b8FSVV 7@  
J 2H$ALl  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） 3ncL351k  
AHB_[i'>7  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 y=HM]EH>  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） uW 7Yem&  
 离轴角决定了截切区域 O su 75@3  
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规格：参数概述（12° x 46°光束） xj
< K6  

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   BV"l;&F[  
vV PK  
光束整形装置的光路图 >~}}*yp  
H`T8ydNXa  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 RKb{QAK!v  
 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。 *8%nbR  
e'dx Y(  
反射光束整形系统的3D视图 }q?*13iy(  
Tebu?bj  
|s!<vvp]  
G=(ja?d  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 q.:j yj6  
 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）。 nvInq2T
1  
]K-B#D{P  
详述案例 cgV5{|P  
U-.A+#<IT9  
模拟和结果 Q$^)z_jai  
4p6\8eytq.  
结果：3D系统光线扫描分析 P;bOtT --  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 Yc`PK =!l  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。
oAt{#v  
tq.g4X ;_  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd O5v~wLx9e  
MA+{7 [  
使用参数耦合来设置系统 p)c"xaTP#F  
3gQ2wP*K  
D6fGr$(N%  
自由参数： dF+R q|n{  
 反射镜1后y方向的光束半径 GLiD,QX<  
 反射镜2后的光束半径 Hd ${I",  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） p?,T%G+gqO  
 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。 m?y'Y`  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 1SG^g*mf  
LTZ~Id-)P  
z^Y4:^L~I  
F7&Oc)f"B  
c:u2a/Q?  
T]lVwj  
]L;X Aj?  
自由参数： #XeEpdE  
 反射镜1后y方向的光束半径 -~TgA*_5]  
 反射镜2后的光束半径 83pXj=k<  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） A3A"^f$$  
 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。 eMOnzW|h  

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