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    [技术]设计和优化生成2D光标的光束分束器元件 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-08
    此应用案例显示了衍射光学元件(DOE)的设计,通过设计一个衍射分束器将一个激光束分束为一个矩形5×5阵列光束。 (mr` ?LI}  
    =QO[zke:  
    1.任务描述 :=7;P)  
    MQMy Z:  
    -t#a*?"$w  
    2.照明光束参数 L k+1r8  
    2l4i-;  
    设计波长:532nm /4BXF4ksi,  
    激光光束直径(1/e2):200um
    ghR]$SG  
    m:<3d]L  
    3. 期望输出场参数 O*CX@Ne  
    8=AKOOU7>  
    {NqGWkGt*b  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 [zd-=.:+M[  
    3YF]o9  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 A'R sy6  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 6_><W"r:]  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 )%c)-c  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 FLOJ  
    )O(Gw-jWE  
    5.设计步骤 Nn\\}R  
    xF31%b`z:  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 Ci:QIsu*  
    .HJHJ.Js8X  
    &y+*3,!n8  
    5-po>1g'  
    @= 9y5r  
    2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 BJr Nbo;T  
    {XW>:EU'N  
    bx6}zkf&  
    选择束腰和发散角定义类型 jd'R2e  
    WF0>R^SpZ  
    确定输入光束波长及束腰直径 U2u>A r  
    3) 光学设置 .H.v c_/  
    m <ruFxY  
    选择2f系统 TC}u[kM  
    \H12~=p`B  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) ~`f B\7M  
    4) 期望输出光场确认 O, 6!`\ND  
    4w[ta?&6B  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm 4 l(o{{  
    :UciFIa  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) EHjhe z  
    5) 衍射元件参数设置 go5!zSs  
    =? aB@&  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 c:TP7"vG  
    w!M ^p&T7  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 4!|ar?Zy  
    xb>+~59:  
    设置最小像素尺寸
    YT8`Vz$+  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 gC-0je  
    HPB1d!^  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) t]XJ q  
    e)7r  
    ,Fiiw  
    ,//=yW  
    7.模拟结果 _>I5Ud8(-  
    %4J?xhd  
    点击Go!得到设计结果 y0]O 6.{  
    +=4b5*+qG  
    2ra4t]f6  
    RPwSo.c4  
    iL<O|'be  
    8.总结 L4%LE/t|e  
    • VirtualLab Fusion帮助用户设计和优化衍射分束器元件,例如生成矩形点阵列。 ^lj>v}4fkW  
    • 通过逐步引导,可以帮助毫无设计经验的工程师完成衍射元件的设计。 i9tM]/SP  
     
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