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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。 `+."X1  
    w}/+3z  
    1.任务描述 wtL=^  
    P7X3>5<;q  
    Wf?[GO  
    2.照明光束参数 bWp)'mx5u  
    3 q8S  
    设计波长:532nm ,y0 &E8Z  
    激光光束直径(1/e2):200um
    ;fQIaE&H  
    + i /4G.=*  
    3. 期望输出场参数 ,ZYPffu<*  
    Lf.Ia *R:  
    1D1kjM^Bo  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 jc32s}/H  
    iig4JP'h  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 ]w*`}  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 oG hMO  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 -jNnx*  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 "Qc4v@~)  
    Z>/ *q2  
    5.设计步骤 vytO8m%U  
    L;Ynq<x  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 p")"t`k7  
    :v45Ls4J  
    ;x FB /,  
    M`iE'x  
    O#!|2qN  
    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。 ^VnnYtCRz  
    00-2u~D&  
    6h) &h1Yd  
    选择束腰和发散角定义类型 }YiFiGf,  
    qm9=Ga5  
    确定输入光束波长及束腰直径 [k%u$  
    3) 光学设置 Tqs|2at<t  
    re4z>O*  
    选择2f系统  '"hSX=  
    svt3gkR0  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) Oku7&L1  
    4) 期望输出光场确认 I !lR 7%  
    "fN 6_*  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm sw:a(o&$  
    M4 }))  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) @d0~'_vtB  
    5) 衍射元件参数设置 7 > _vH]  
    <jaQ 0S{|  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 s`yg?CR`,  
    McbbEs=)  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 pFBK'NE  
    E KJ2P$  
    设置最小像素尺寸
    4kK_S.&  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化  zDxJK  
    R%9,.g <  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) _Wp.s]D [  
    Lv)1 )'v0  
    s gZlk9x!Q  
    ! P$[$W  
    7.模拟结果 X #$l7I9H  
    zG%'Cw)8  
    点击Go!得到设计结果 n-GoG(s..b  
    I2) 2'j,B  
    oe=1[9T"  
    puh-\Q/P  
    j]mnH`#BL  
    8.总结 #B!M,TWf9s  
    • 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。 B <G,{k  
    • 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。 T}"[f/:N/  
     
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