设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 aM0f/"-_ %UCr;H/ 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。 k-OPU,
3]3| 1.任务描述 ^\&e:Nkh 9ahWIO% m<"WDU?y; 2.照明光束参数 |3yL&"
+-CtjhoS
设计波长:532nm (|1A?@sJ#h
激光光束直径(1/e2):200um mmRJ9OhS g0ly 3. 期望输出场参数 e|WJQd4+S d-r@E3 5>N2:9We 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 VrQmP
0o*8#i/)!3 • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 xw2[d+mB • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 6h,(wo3Y • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 b-Q>({=i • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 =uYYsC\T s
3f-7f< 5.设计步骤 ?[Q3q4
M>ruKHipFE 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 /F'sb[
lHe{\N[C ly_HWuFJ3 HqD^B[jS s6.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。 s %\-E9
T
=\wxsL UH-*(MfB 选择束腰和发散角定义类型 !1{e|p
7
k:F9. j%* 确定输入光束波长及束腰直径 %
*INT
3) 光学设置 q]e`9/U (~wqa 3 选择2f系统 OO*zhGD;[
Jx7C'~,J 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) };jN\x?&q
4) 期望输出光场确认 B
s#hr3h- |\IN.W[EL 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm #
,_u_'C*!
l@+7:n4K0 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) PV\+P6aIb
5) 衍射元件参数设置 4UvZ)^r [b>Fn%y 设置衍射元件参数:孔径直径设置 %r}{hq4
X4Ic; 确定衍射元件参数:相位级次确认 8xV9.4S
{rH@gz|@i 设置最小像素尺寸
ADP%QTdqFJ 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 J1I ;Jgql( !y:vLB#q 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) v>Yb/{A s ;oQS5Y Bb^;q#S1 ]X5 9 7.模拟结果 =JbRu|/
X#TQ_T" 点击Go!得到设计结果 P.;aMRMR {kCw+eXn? '\ey<}?5V 1&)?JZhg +)<wDDC_ 8.总结 {/(D$"j(S • 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。 (ehK?6[ • 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。 NS%xTLow-