设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 :=3Ty]e $n.oY5=\ 此应用案例显示了衍射光学元件(DOE)的设计,通过设计一个衍射分束器将一个激光束分束为一个矩形5×5阵列光束。 Ey4%N`H-^ Ksr.' 1.任务描述 )5Mf, ]lV\D8# 80DcM9^t8 2.照明光束参数 DEM;)-D
nO.RB#I$F
设计波长:532nm q$7SJ.pF
激光光束直径(1/e2):200um =^#^Mq) KeFEUHU 3. 期望输出场参数 ~\<aj(m(| VPBlU 9x$Kb7'F 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 8K$q6V%#
4EQ-48h17 • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 EFSln*| • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 qn=~4rg]R • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 X]
cI ? • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 '@t}8J $ReoIU^< 5.设计步骤 fsRRnD
b}s)3=X@q 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 b5NPG N
h' #C$i 9[31EiT kB:6e7D|[ `IN/1=]5 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。 tgz
#4?Z|_j3 fR]%:'2k 选择束腰和发散角定义类型 MOp06
OcWy#,uC
确定输入光束波长及束腰直径 ti%uyXfja
3) 光学设置 ,z8<[Q-# H&
L 选择2f系统 y{{7)G
EdgcdSb7 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) I#?NxP\S
4) 期望输出光场确认 A 9\]y%! *|97 g*G( 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm GO3F[l
X=_`$
0 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) (?[^##03MN
5) 衍射元件参数设置 c:>&iB-Yu m 3k}iIU7 设置衍射元件参数:孔径直径设置 [3&Y* W
U TT 7a" 确定衍射元件参数:相位级次确认 s{q)P1x
%#g9d 设置最小像素尺寸
X"'c2gaa_ 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 ~ 8hAmM -^a?]`3_v 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) >'\cNM~nf +*Um:}& Gn+3OI" *p&c}2' 7.模拟结果 U2~7qC,!Do
!+Ia#( 点击Go!得到设计结果 =[X..<bW9: N^u,C$zP9C r@j$$Pk` n4* hQi+d *cNqgw#\qL 8.总结 -&3WN!egq • 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。 w"p,6Ew • 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。 <X5'uve