[技术]反射光束整形系统 [复制链接]

光束传输系统（BDS.0005 v1.0） }o=s"0a  
BS?rKtdm(  
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 7Zh#7jiZ`  
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简述案例 ur+\!y7^R  
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系统详情 x,<|<W5<%  
 光源 @i>4k  
- 强象散VIS激光二极管 YB9)v5Nz(  
 元件 <a(739IF  
- 光束准直和整形的反射元件（例如圆柱抛物面镜） _10I0Z0  
- 具有高斯振幅调制的光阑 _o6Zj1p  
 探测器 k~iA'E0-  
- 光线可视化（3D显示） 0[-@<w ^j  
- 波前差探测 a^)@}4  
- 场分布和相位计算 *kNXju  
- 光束参数（M2值，发散角） )5<c8lzp  
 模拟/设计 0fw>/"v  
- 光线追迹（Ray Tracing:）：基本系统预览和波前差计算 mN"g~o*  
- 几何场追迹+和经典场追迹（Geometric Field Tracing Plus (GFT+) & Classic Field Tracing）： \lpvRZ\L&g  
 分析和优化整形光束质量 [58qC:  
 元件方向的蒙特卡洛公差分析 P
7qzZ  
Tu=~iQ  
系统说明 iB*1Yy0DC  
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E>1%7" i<  
模拟和设计结果 <OGXKv@  
97^)B4  
数值探测器结果 VBg M7d  
Gr|102  
j'LO'&sQ(  
zRA,Yi4;+  
6M6r&,yRu  
总结 q[~+Z
m  
(p?B=  
实现和分析高性能离轴和无色散反射光束整形装置。 26-K:"  
1.模拟 s,8g^aF4  
使用光线追迹验证反射光束整形装置。 A~wVY  
2.评估 Y#oY'S .;y  
应用几何场追迹+(GFT +)引擎来计算场分布和评价光束参数。 R5rCCp  
3.优化 ?_@Mg\Hc
 
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。 ,z
|g b]\  
4.分析 Wo/LrCg  
通过应用蒙特卡罗公差来分析方向偏差的影响。 cG4$)q;q  
90 pt'Jg  
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。 g:[yA{
Eh  
IUwMIHq&sW  
详述案例 71k>_'fl  
i/q1>  
系统参数 FrQRHbp3  
2~!+EH  
案例的内容和目标 $McbVn)~f  
LVNJlRK  
在BDS.0001，BDS.0002，BDS.0003和BDS.0004案例中，研究了折射光束传输系统。 pa6-3c  
Qr]`flQ8  
 目标是准直并对称由激光二极管发射的高斯光束。 ; Ne|H$N  
 之后，研究并优化整形光束的质量。 Y~-P9  
 另外，探讨了镜像位置和倾斜偏差的影响。  pytF K)U  
? VHOh9|AT  
模拟任务：反射光束整形设置 oGqbk x  
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。 oz/Nx{bg  
DBZ^n9  
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HpR(DG) ?  
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"']|o~B  
规格：像散激光光束 f]]UNS$AYQ  
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 由激光二极管发出的强像散高斯光束 vC%8-;8{H  
 忽略发射区域在x和y方向可能发生的移动 9\a;75a  
Cc>+OUL  
^n<o,K4\}  
L [=JHW  
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*KZ1U  
4{Af 3N  
规格：柱形抛物面反射镜 "'*w_H0  
                         '(yjq<  
 有抛物面曲率的圆柱镜 C *U,$8j|}  
 应用用锥形常数.-1来实现锥形界面 ^mCKRWOP'  
 曲率半径等于焦距的两倍 =.8fES  
geSH3I   
+|TFxaVz  
规格：离轴抛物面圆柱镜（楔型） >sm<$'vZ/  
>):^Zs  
 对称抛物面镜区域用于光束的准直 !5=S2<UX  
 从VirtualLab元件目录使用离轴抛物面镜（楔型） nx'Yevi0$  
 离轴角决定了截切区域 xjg(}w  
!t!\b9=  
规格：参数概述（12° x 46°光束） &u~#bDh  
YuKg|<WO  
   %<[U\TL`  
<t"|wYAa_  
光束整形装置的光路图 QK@[b3-h1  
db0]D\  
 由于VirtualLab的相对坐标系统，则仅需设置z方向的距离。 9a3mN(<  
 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。 rM{V>s:N  
RGV}c#  
反射光束整形系统的3D视图 s>1Wjz2M  
?'+kZ|  
;FO( mL(  
?)?}^  
 光学元件的定位可以通过使用3D系统视图来显示。 &(i_s  
 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）。 /YT _~q=:  
XCUU(H  
详述案例 6Dz N.fz  
 Va3/#is'  
模拟和结果 Y]])Tq;h5  
{bD:OF  
结果：3D系统光线扫描分析 #f-pkeaeq  
 首先，应用光线追迹研究光通过光学系统。 UTR`jXC
g  
 使用光线追迹系统分析仪进行分析。 +X|^ ~)tMJ  
\ICc?8oL  
file used: BDS.0005_Reflective_BeamShaper_01_RT.lpd $Z[W}7{pt#  
O6Mxp-  
使用参数耦合来设置系统 [ F7ru4"{  
$v0beN6MG  
}`^DO Ar  
自由参数： 3T84f[CF
J  
 反射镜1后y方向的光束半径 6&s" "J)3  
 反射镜2后的光束半径 #d;/Me  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） /YHAU5N/}  
 由于功能原理，所有系统参数（距离，焦距，直径）可以由光束参数分析计算。 1%`Nu ]D  
 对于此计算，应用了嵌入的参数耦合功能。 G
7uYkJO  
O"V;o
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83g$k 9lG.  

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自由参数： Td,s"p>Vq  
 反射镜1后y方向的光束半径 Z+g9!
@'a  
 反射镜2后的光束半径 jN T+?2  
 视场角，这决定了离轴取向（这些值保存为全局变量） <tto8Y 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。 i.Z iLDs\7  

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