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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。 w S;(u[W  
    8!T^KMfz  
    1.任务描述 # AY+[+  
    *Lufz-[1  
    3Fr}8Dy  
    2.照明光束参数 2f-Z\3)9 J  
    - -]\z*x  
    设计波长:532nm ^L[Z+7|  
    激光光束直径(1/e2):200um
    't>Qj7vh0  
    ElYHA  
    3. 期望输出场参数 ``O\'{o&  
    hMDyE.X-  
    i?a]v 5  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 cJty4m-  
    u!X 2ju<  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 WpvH} l r}  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 x~(Ul\EX  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 Llzowlfe  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 A 7sej  
    0m@S+$v  
    5.设计步骤 CBvBBt*  
    "=RB #  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 {=(4  
    }x8fXdd  
    1]kk  
    Le}q>>o;q  
    m+!%+S1  
    2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 qH(2 0Z!  
    o3`Z@-.G  
    N1SRnJu<f  
    选择束腰和发散角定义类型 Oc8+an1m  
    ;3-ssF}k*  
    确定输入光束波长及束腰直径 0(..]\p^d  
    3) 光学设置 Wd%j;glG  
    B 51LZP  
    选择2f系统 _}\&;  
    T<ua0;7  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径)  ^@ux  
    4) 期望输出光场确认 ]:f1r8<3p  
    G9gvOEI/  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm 'IgtBd|K>  
    oL~Yrb%R  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) ^8\pJg_0  
    5) 衍射元件参数设置 TX 87\W.  
    N7e^XUG   
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 _%>.t  
    PK~okz4b  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 X(1.Hjh  
    SrKF\h%/+  
    设置最小像素尺寸
    0|U<T#t8?  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 1"k +K~:  
    ,CdI.kV>o2  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) 6v1j*'  
    oNdO@i%.q4  
    0q3 :"X  
    v:+se6HY?p  
    7.模拟结果 4x3`dvfp/  
    ql zL<  
    点击Go!得到设计结果 (thzW r6;  
    3)7'dM  
    *7Mrng  
    JAn3  
    d,>l;l  
    8.总结 \GkcK$Y  
    • 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。 U9 If%0P  
    • 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。 I 7TMv.  
     
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