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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。 {]<D"x ;  
    &K>]!yn   
    1.任务描述 V"$t>pAG  
    +{hxEDz  
    =_":Z!_  
    2.照明光束参数 }#'KME4  
    tEN]0`  
    设计波长:532nm sTG+c E  
    激光光束直径(1/e2):200um
    "fpj"lf-  
    $elrX-(vL  
    3. 期望输出场参数 HAO/r`7*  
    %4 SREq  
    TdKl`"Iy  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 hsqUiB tc6  
    ~Y'e1w$`  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 2jhVmK  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 K,IOD t  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 !'{j"tv  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 :ZL>JVk  
    l*v([@A\  
    5.设计步骤 >^-[Mpa(*  
    H <1?<1^  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 =fsaJ@q ,R  
    K&)a3Z=(.  
    E*w 2yWR  
    zl: u@!'  
    {Y0I A97,  
    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。 ';ZJuJ.  
    COHJJONR  
    7_K(x mK  
    选择束腰和发散角定义类型 Ki=7nKs  
    6\TstY3  
    确定输入光束波长及束腰直径 Hzj*X}X#K  
    3) 光学设置 %M`|0g}!  
    y:42H tS  
    选择2f系统 QIV<!SO  
    /vPb  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) 6~!YEuA  
    4) 期望输出光场确认 jSG jv>  
    he+[  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm i*^K)SI8  
    @wFm])}0  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) 6sZRR{'  
    5) 衍射元件参数设置 ttsB'|p s  
    jSVO$AW~C  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 ^&6NB)6  
    1|nB\xgu  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 \ yOZ&qU  
    4z*_,@OA  
    设置最小像素尺寸
    #!5Nbe  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 7q^/.:wlf  
    XBY"7}  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) yBe/UFp+  
    f.f4<_v'h  
    PaDT)RrEM  
    :5*<QJuI#A  
    7.模拟结果 *C:+N>  
    > Qtyw.n  
    点击Go!得到设计结果 E, v1F!  
    b>7ts_b  
    up1aFzY|6x  
    c:6w >:  
    E^YbyJ=1  
    8.总结 62 _$O"  
    • 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。 ~>C>LH>8  
    • 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。 eLTNnz  
     
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