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    [技术]反射光束整形系统 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-11
    光束传输系统(BDS.0005 v1.0) rt-\g1x  
    6(&Y(/  
    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 >B -q@D  
    JNI>VP[c  
    rM}0%J'  
    \p&~ ,%  
    简述案例
    >u +q1j.  
    '1SG(0  
    系统详情 klOp ^w  
    光源 2/P"7A=<  
    - 强象散VIS激光二极管 LHCsk{3  
     元件 }ucIH@U{  
    - 光束准直和整形的反射元件(例如圆柱抛物面镜) ihe(F7\U  
    - 具有高斯振幅调制的光阑 . v)mZp  
     探测器 f|EUqu%E  
    - 光线可视化(3D显示) K<sC F[  
    - 波前差探测 j`*N,*ha  
    - 场分布和相位计算 ITJ q  
    - 光束参数(M2值,发散角) &a)eJF]:!  
     模拟/设计 P,pnga3Wu  
    - 光线追迹(Ray Tracing:):基本系统预览和波前差计算 ~,6b_W p/  
    - 几何场追迹+和经典场追迹(Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing): #G]!%  
     分析和优化整形光束质量 n| O [a6G  
     元件方向的蒙特卡洛公差分析 SkNre$>t{  
    r`\A nT?  
    系统说明 faXx4A2"  
    ;oO v/3  
    *ZSdl 0e  
    模拟和设计结果 :& XH?/Wi  
    ;Q0bT`/X  
    #Doq P:  
    场(强度)分布                                   优化后
    数值探测器结果 5r {;CKKz  
    !<@J6??a}s  
    hqSJ(gs{  
    |aToUi.Q%  
    Y$8JM  
    总结 uYG^Pc^v  
    f7de'^t9  
    实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 =nUW'  
    1.模拟 vH %gdpxX  
    使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Fig&&b a  
    2.评估 yR~-k?7b  
    应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 d5I f"8`@  
    3.优化 &xZyM@  
    利用一个具有高斯形状孔径函数的光阑和经典场追迹引擎来优化M2参数。 {NM+Oj,~'  
    4.分析 f3*?MXxb16  
    通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 xFv;1Q  
    FE7)E.U  
    对于复杂的光束整形装置,特别是离轴系统,可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中,根据情况应用不同的模拟引擎。 C.  MoKa3  
    ^}yg%+  
    详述案例 4A`NJ  
    )x,8D ~p'  
    系统参数 n}-3o]ku  
    'fwU]Hm  
    案例的内容和目标 u0`o A  
    !|?e7u7  
    在BDS.0001,BDS.0002,BDS.0003和BDS.0004案例中,研究了折射光束传输系统。 L];y}]:F*  
    ~q0*"\Ff  
    ]1-z! B4K  
     目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 <oMUQ*OtV  
     之后,研究并优化整形光束的质量。 ({}(qm  
     另外,探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 donw(_=  
    4IdT'  
    模拟任务:反射光束整形设置 v{x{=M]  
    引入的反射光束整形装置是基于一个反射镜系统,此系统由两个抛物面圆柱反射镜镜与抛物面截面反射镜组成。焦点距离和镜子的位置取决于输入光束的发散角。 rd|uz4d  
    s$h] G[x  
    (kBP(2V  
    9<CG s3\  
    d?,M/$h  
    3+7^uR$/I4  
    规格:像散激光光束 k5d\ w@G"~  
    N^?9ZO   
     由激光二极管发出的强像散高斯光束 ?`?T7w|3 y  
     忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 wgeNs9L  
    72oWhX=M%  
    ~rbIMF4T`]  
    5 +9 Ze9  
    |w}w.%  
    +m\|e{G  
    规格:柱形抛物面反射镜
    |tMn={  
                             JwnAW}=  
     有抛物面曲率的圆柱镜 DR9: _  
     应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 =V+I=rqo  
     曲率半径等于焦距的两倍 /BKe+]dS*  
    n;XWMY  
    p 5u_1U0  
    规格:离轴抛物面圆柱镜(楔型) kQdt}o])  
    V) o,1  
     对称抛物面镜区域用于光束的准直 6&v? )o  
     从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜(楔型) 0CvsvUN@  
     离轴角决定了截切区域 vy@rQC %9  
    FXKF\1`( H  
      
    规格:参数概述(12° x 46°光束) 8Q`WB0E<|  
    _K2?YY(#>  
       2R-A@UE2  
    \~rlgxd  
    光束整形装置的光路图 dm rps+L  
    r WtZj}A  
    $*[{J+t_  
     由于VirtualLab的相对坐标系统,则仅需设置z方向的距离。 YL^=t^ !4  
     因为离轴抛物面镜的位置是相对于它的焦点,那么到反射镜2的距离z必须是负的。 @pV5}N[]  
    K2_Qu't0$  
    反射光束整形系统的3D视图 .o{0+fC#  
    hi =XYC,  
    4tA_YIv  
    ^[:9fs  
    光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 EER`?Sa(  
     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)。 ?q2j3e[>  
    p(SRjQt  
    详述案例 c2l_$p  
    H2gj=krK  
    模拟和结果 +y+"Fyl  
    I 1d0iU  
    结果:3D系统光线扫描分析 Upl6:xYrG  
     首先,应用光线追迹研究光通过光学系统 td2/9|Q  
     使用光线追迹系统分析仪进行分析。 <c[U#KrvJ  
    ~0"p*?^  
    file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd I&c ~8Dw  
    eS/B24;*  
    使用参数耦合来设置系统 BI[JATZG  
    U09.Y  
    AZ|yX  
    自由参数: n#Dv2 E=6  
     反射镜1后y方向的光束半径 [a[/_Sf{  
     反射镜2后的光束半径 K?x,T8<aW  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) }]1BO  
     由于功能原理,所有系统参数(距离,焦距,直径)可以由光束参数分析计算。 dth&?/MERL  
     对于此计算,应用了嵌入的参数耦合功能。 txql 2  
    ',7??Q7j&v  
    f},oj4P\  
    0X2@CPIFf  
    2g{)AtK$#  
    |iFVh$N  
    S&C1TC  
    自由参数: 9ch#}/7B  
     反射镜1后y方向的光束半径 YKZrEP 4^  
     反射镜2后的光束半径 ivgpS5 M`Y  
     视场角,这决定了离轴取向(这些值保存为全局变量) k#TYKft  
     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。 6~:Sgt nU  
     
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    离线yangzi123
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