设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 {x:IsQZ ka*UyW} 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。 +M*a.ra0OF :wZZ 1qa 1.任务描述 cG?266{g E;sltl 8n)Q^z+
K 2.照明光束参数 Ie~~L U
h2>0#Vp3j
设计波长:532nm :q=OW1^k^
激光光束直径(1/e2):200um 5f5ZfK3<i >W<5$ .G 3. 期望输出场参数 U*@_T 3N `g=~u{0 F0\ry "(t 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 hG^23FiN
9E^piLA • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 #t
O!3= 0 • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 D\R^*k@V • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 ,3j7Y5v • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 3(%,2 }>w4! 5.设计步骤 \K6J{;# L
S\A[Z&k0
1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 wu')Q/v
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zMKL: Um" fW
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TTpF m~?( 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。 H~Cfni;
9x!y.gx 9[D7N 选择束腰和发散角定义类型 mxGN[%ve
4lCm(#T{, 确定输入光束波长及束腰直径 .Q@"];wH
3) 光学设置 vvxj{fxb) R{vPn8X6g 选择2f系统 w C"%b#(}
Mk[`HEO 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) (#]KjpIK
4) 期望输出光场确认 Ysu/7o4 Oe`t!&v 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm G.8b\E~
(rn x56I$ 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) x3|'jmg
5) 衍射元件参数设置 Z"Oa5V6[A '9@R=#nd 设置衍射元件参数:孔径直径设置 ?C35
=L%3q <]p 确定衍射元件参数:相位级次确认 #cS,5(BM
9 NQq=@ 设置最小像素尺寸
N &=2 / 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 q;.]e#wvh K8Zk{on 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) sdQv:nd'R c ?XUb[
h>0<@UP
vq1&8=
7.模拟结果 u2-7vudh
4sjr\9IDC 点击Go!得到设计结果 -QDgr`%5 B_glyC
yan[{h]EZ @~3c"q;i7 )7g_v* 8.总结 om?CFl • 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。 0!`7kZrN • 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。 J|S^K kC