[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） 
FS8S68  
5)mVy?Z
  
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 k,T_e6(  
w5,6$#  
VO9XkA7  
0Su_#".-*  
简述案例 %8 qSv%_  
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系统详情 !#.\QU|  
 光源 "MTWjW*6  
- 强象散VIS激光二极管 KCD5*xH  
 元件 :.DI_XN`  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） }S,-uggz  
- 具有高斯振幅调制的光阑 NS Np  
 探测器 )6G"*  
- 光线可视化（3D显示） n? ]f@OR  
- 波前差探测 8hZwQ[hr  
- 场分布和相位计算 0vDg8i\  
- 光束参数（M2值，发散角） >{QdMn  
 模拟/设计 %bXsGPB  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 m`c#:s'_  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）：  [@<G+j  
 分析和优化整形光束质量 }C_
|gd  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 QhCY}Q?X  
v{.\iIg N  
系统说明 o_O+u%y  
@HvScg*Y  
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模拟和设计结果 Q3,=~}ZNK  
\dTQQ  
数值探测器结果 Jh?z=JY  
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Z:|9N/>T  
o!utZmk$  
g?V&mu  
总结 AFm,CINa  
\6:>
{0\  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 gfm;xT/y  
1.模拟 H<Hrwy~  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 wLUF v(&C  
2.评估 \B&6TeR  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 \yG`Sfu2  
3.优化 (f~gEKcB2u  
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。  ,gmH2.  
4.分析 ec?V[v  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 T(V8;!  
H_Os4}  
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。 KmL$M  
w" JGO  
详述案例 U` hfvTi  
\?&Au  
系统参数 *NlpotW,f  
f05=Mc&)  
案例的内容和目标 Y208b?=9w  
&K *X)DAs  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 Vho0eV=  
LwOJ|jA(,  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 %b=p< h'(  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 E:w:4[neh  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 @rwU 1T33  
DjwQ`MA  
模拟任务：反射光束整形设置 {6O0.}q]&  
引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统，此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 sofu  
8%ik853`  
J &{xP8uq_  
G52Z)^  
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Go <'  
规格：像散激光光束 ^.vmF>$+I  
8a>SC$8"  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 yU7I;]YP  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 TsHF tj9S  
kXwi{P3D$  
J?%}=_fsa  
L2fVLKH  
JMlV@t7y<  
S0LszW)e  
规格：柱形抛物面反射镜 J#aVo&.Y  
                         }1U*A#aN7K  
 有抛物面曲率的圆柱镜 #3 bv3m  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =nU/ [T.  
 曲率半径等于焦距的两倍 2
\0Oji\6  
tg
85:  
.X
`C^z]+  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Y)M8zi>b  
_ 08];M|  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 Rri`dmH   
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） Hm9<fQuM  
 离轴角决定了截切区域 nbmc[!PwG  
G{b:i8}l  
规格：参数概述（12° x 46°光束） >]&X ^V%Q#  
S&?7K-F>_o  
   |0 !I5|<k  
maC>LBa2/  
光束整形装置的光路图 T?npQA07=  
tln1eN((q  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 V1utUGJV  
 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。 Qhy#r  
^$Krub{|  
反射光束整形系统的3D视图 B~TN/sd  
n &}s-`D  
gyu6YD8L  
r]LCvsVa  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 o8z)nOTO;  
 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）。 kX2d7yQZz  
"&QH6B1U6H  
详述案例 &q>zR6jne  
ue0s&WF|  
模拟和结果 SW9fE:v  
B?6QMC;  
结果：3D系统光线扫描分析 C_->u4-  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 z%:&#1)  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 [uR/M
 
AK2WN#u@Z  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd 'fY9a(Xt.  
8&E}n(XE  
使用参数耦合来设置系统 CMl~=[foW  
WY>Knp=  
FtIa*j^G  
自由参数： ;dQAV\  
 反射镜1后y方向的光束半径 T20VX 8gX  
 反射镜2后的光束半径 r:9gf?(&  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） $j*Qo/xd  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 g1|w?pI1  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 N.hzKq][  
DWf$X1M  
5DFZ^~  
<z)E(J\  
W`L!N&fB  
\=nrt?  
,rO[mNk9@  
自由参数： %l$W*.j|;  
 反射镜1后y方向的光束半径 u\g,.C0  
 反射镜2后的光束半径 m,tXE%l  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量）  CL3xg)x6  
 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`6i=mB;  

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