设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 $w,O[PIi xIOYwVC 此应用案例显示了衍射光学元件(DOE)的设计,通过设计一个衍射分束器将一个激光束分束为一个矩形5×5阵列光束。 p"%K(NL sBN"eHg 1.任务描述 +c7e[hz 49('pq?D s5`CV$bz 2.照明光束参数 t@#+vs@
Sw1z^`
设计波长:532nm !?AgAsSmc
激光光束直径(1/e2):200um _*K=Z,a;\ fGZZ['E 3. 期望输出场参数 Yz%A Kp ~J~@mE2ks *Z9Rl> 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 ILN Yh3
nj90`O.K • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 AVn?86ri • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 3np |\i • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 J Wh5gOXd • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 "b~-`ni U4$}8~o4 5.设计步骤 k},@2#W]
.eBo:4T!d 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 !iNN6-v%
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#<$pl]>}t >'eY/>n{ 
{wp~ 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。 5WlBec@
&c AFKYt Th'B5:` 选择束腰和发散角定义类型 ]QJN` ;b0
[-5l=j
r 确定输入光束波长及束腰直径 KbXENz&C
3) 光学设置 *GZ7S
m bMA\_? 选择2f系统 d`w3I`P1
.!`y(N0hc 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) JEL.*[/
4) 期望输出光场确认 mXSs:FqE! RJ+["[k 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm -$2B!#]3
HV?Q{XK.b 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) iBXS
5) 衍射元件参数设置 4[XiD*
* &6@#W]_ 设置衍射元件参数:孔径直径设置 ^~7/hm:
w/oXFs&FK 确定衍射元件参数:相位级次确认 lZ*V.-D^]
FJ+n-
\ 设置最小像素尺寸
ev4f9Fhu 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 =C(((T. g7l?/p[n 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) >zS<1 :z^,>So :
z+5%.^Re
-;Ij , 7.模拟结果 9F"^MzZ
FoX,({*Ko~ 点击Go!得到设计结果 6JB*brO r.ib"W#4
)JXlPU !+)5?o Qn!KL0w 8.总结 ]kir@NMv> • 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。 @c-| Sl • 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。 eJy}W /