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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。 3j iSvrfI  
    xbv  
    1.任务描述 v8>?,N#  
    E8=8OX/{Y  
    #gL$~.1  
    2.照明光束参数 &>m# "A\^  
    8(EK17rE `  
    设计波长:532nm Mr3;B+S  
    激光光束直径(1/e2):200um
    =E?!!EIq.  
    ;/Z9M"!u[  
    3. 期望输出场参数 L-T3{I,3  
    VdZmrq;?/  
    N=QeeAI}}m  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 A1A/OU<Vb  
    y,D4b6  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 z"@yE*6  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 lj4D: >Ov  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 m.}Yn,  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 1b,,uI_  
    nCz_gYcIx  
    5.设计步骤 t'@qb~sf  
    JQhw>H9&  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 1UHStR  
    dBKceL v  
    =&J 7 'nDP  
    >(} I7  
    H~IN<3ko  
    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。 #=G[ ~m\  
    AI|8E8h+D  
    %6vf~oG  
    选择束腰和发散角定义类型 Uo!#p'<w)p  
    $cxulcay=  
    确定输入光束波长及束腰直径 YtzB/q8I  
    3) 光学设置 fJb<<6C  
    sMq*X^z )?  
    选择2f系统 B4yC"55  
    YM idSfi  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) /WlpRf%  
    4) 期望输出光场确认 UUf-G0/P  
    V?a+u7*U&  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm @C]Q;>^|  
    ~qG`~/7  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) xMAfa>]{n  
    5) 衍射元件参数设置 Q!%4Iq%jr  
    hpxqL%r  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 LG0z|x(  
    /$ -^k[%  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 m@r+M"!R  
    =,/08Cs  
    设置最小像素尺寸
    :Kl~hzVSOa  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 {c'2{`px 5  
    E,F'k2yU  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) \B0,?_i  
    iBq|]  
    Hqel1J  
    ^r u1QDT  
    7.模拟结果 u*I=.  
    eVobs2s  
    点击Go!得到设计结果 rNgFsFQ>.  
    [Ch)6p  
    'w?*4H  
    $c!cO" U  
    t8Sblgq  
    8.总结 om`x"x&6  
    • 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。 I.[2-~yf  
    • 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 ~9)0A"]  
     
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