[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） =0MW+-  
1j9.Q;9  
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 ie=tM'fb  
5!N
K  
DU|0#z=*t5  
iKs/8n  
简述案例 QY/36gK  
+}J2\!Jw  
系统详情 Y_xPr%%A  
 光源 pEw &i  
- 强象散VIS激光二极管 1wi{lJaz  
 元件 ;sS N  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） 3;>|*(cO  
- 具有高斯振幅调制的光阑 P}KyT?X:  
 探测器 }pTy mAN  
- 光线可视化（3D显示） ZBB^
?FF  
- 波前差探测 =pF 6  
- 场分布和相位计算 /~K-0K#w  
- 光束参数（M2值，发散角） k]] (I<2  
 模拟/设计 ~ubGx  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 L/_OgL]YdI  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： GBGGV#_q'}  
 分析和优化整形光束质量 O)kC[e4  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 9pb4!=g*  
3;u*_ ]N_  
系统说明 a.y_o50#T  
1aS[e%9Mg  
CVyqr_n65/  
模拟和设计结果 ZYos.ay  
^EPM~cEY\  
数值探测器结果 W
8'cAY  
weEmUw Z  
O\,n;oj  
S2HG
f~rE  
AhZ8B'
Ee  
总结 ~B'
K_#  
#Wey)DI  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 ~ou*' w@  
1.模拟 &~29%Ns  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 Ec y|l;  
2.评估 eva-?+n\q  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 Bmm#5X@*  
3.优化 TartV3;`  
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。 !?`5r)K  
4.分析 ;H9d.D8  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 2M3.xUS  
 (f,D$mX  
对于复杂的光束整形装置，特别是离轴系统，可以使用VirtualLab来进行高效的模拟和分析。模拟过程中，根据情况应用不同的模拟引擎。 k-@CcrepF  
Uvgv<OR`_  
详述案例 6kK\nZ$o$  
Z$ {I4a  
系统参数 <.s=)}'`P  
RMMx6L|-:  
案例的内容和目标 4&~ft  
7
hqa|  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 rhO ]4A  
$?YRy_SI  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ^a4y+!  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 j(HC^\Hi  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。 T]l_B2.  
*A':^vgk  
模拟任务：反射光束整形设置 rj&  
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。 6TvlK*<r=  
?vuM'UH-  
,R5NKWo  
@C{IgV  
rlqn39  
TBHIcX
 
规格：像散激光光束 X[\b!<C
 
TK<~(Dk  
 由激光二极管发出的强像散高斯光束 ER~m &JI  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 zA=gDuy3@  
T>2)YOx  
=|O`al  
n|dLK.Q  
M)C.bo{p  
fo9O+e s  
规格：柱形抛物面反射镜 FVNxjMm,  
                         UKMr,{iy  
 有抛物面曲率的圆柱镜 qMD6LWJ  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 xwhH_[  
 曲率半径等于焦距的两倍 pV]m6!y&  
:uy8$g*;TE  
rs2G{a  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） Sh(  
mO;X>~K  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 &@u;xc| v  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型）
h<U<KO  
 离轴角决定了截切区域 m:CiXM   
D[U[D  
规格：参数概述（12° x 46°光束） "
vQ$RW -  
o_ka'|  
   dIgaw;Ch]  
NXb_hF  
光束整形装置的光路图 o<ak&LX`9  
-fIX6  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 b3N>RPsHS  
 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。 zim]3%b*A;  
S^'?sfq  
反射光束整形系统的3D视图 Jy?s'tc  
ikf!7-,  
pv*u[ffi  
NPy{ =#k4  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 1^ZQXUzl%i  
 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）。 Se/VOzzg  
3qU#Rg ;7  
详述案例 58)`1p\c'  
~Fp,nE-B  
模拟和结果 >F+Mu-^  
6!7L
gM%4  
结果：3D系统光线扫描分析 1Y!"
C  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 ( P|Ph  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 .^j6  
]ZKmf}A)1P  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd ,DsqKXSU  
g((glr)6M  
使用参数耦合来设置系统 CnyCEIO-  
3;(;'5|Z  
ka? |_(  
自由参数： #1
2  
 反射镜1后y方向的光束半径 Z ?`  
 反射镜2后的光束半径 M
qc"  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） S\=j; Uem  
 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。 b@j**O>[q)  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 O* `v1>  
7ukJ\P5[&1  
Y-\/Y*;cd  
;/?M&rX  
))f%3_H  
^]:w5\DG  
%&m/e?@%I  
自由参数： ZYD
Ll8  
 反射镜1后y方向的光束半径 nI4Kuz`dF  
 反射镜2后的光束半径 1FCqkwq[
 
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） 1%~yb Q  
 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。 HnU; N S3J  

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