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    [技术]设计和优化衍射1:5×5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: 2023-03-27
    设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 & b^*N5<Z  
    (P52KD[A[  
    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。 0tm "kzy  
    )V =K#MCK  
    1.任务描述 ~9ls~$+*  
    lO[jf6gB  
    ,I:m*.q  
    2.照明光束参数 tH|Q4C  
    ~[/c'3+4qn  
    设计波长:532nm Vh[o[ U  
    激光光束直径(1/e2):200um
    @ke})0 `5  
    uJ5%JB("E  
    3. 期望输出场参数 r+.4|u  
    1AEVZ@(j7  
    +AC-f2  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程  F3r  
    D"XQ!1B%  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 \f Fy$  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 YM/3VD  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 CR PE?CRQF  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 vz_g2.7l\  
    YKxA2`3v%  
    5.设计步骤 #1hz=~YO  
    byxehJ6[V  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 o0+BQ&A)s*  
    <XcMc<h~  
    W[Ew6)1T  
    ^9f`3~!#bc  
    |l\/ {F  
    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。 nXaX=  
    FveK|-  
    qy(/   
    选择束腰和发散角定义类型 F3|pS:  
    Vwg|?sG_  
    确定输入光束波长及束腰直径 >(4S `}K  
    3) 光学设置 l7y`$8Co  
    Y52xrIvl\  
    选择2f系统 7tO$'q*h  
     KGwL09)  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) tnbs]6  
    4) 期望输出光场确认 YhK/pt43C  
    dC|#l?P  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm |}.B!vg(4  
    .wOLi Ms  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) 6i=wAkn_J  
    5) 衍射元件参数设置 c'TLD!^hB  
    V>j`  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 W$&Ets8zo  
    jY6=+9Jz5  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 ?(UXK hs  
    T eTOj|  
    设置最小像素尺寸
    _q}%!#4  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 $ttr_4=  
    \@" . GM%  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) A;HKR4p;8  
    n|2-bRK-  
    w3UJw  
    rX d2[pp  
    7.模拟结果 ^`5Yxpz  
    eL4@% ]o  
    点击Go!得到设计结果 g' U^fN  
    ri V/wN9C  
    WG r\R  
    3;gtuqwD$  
    !h(0b*FUJ  
    8.总结 J%B?YO,  
    • 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。 = +\oL!^  
    • 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。 y+x>{!pw  
     
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