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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: 2024-11-07
    设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 yY*(!^S  
    B&BL<X r  
    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。 FUZuS!sJ  
    |DPq~l(d  
    1.任务描述 aL&9.L|1 g  
    vT @25  
    ]vPdj"7  
    2.照明光束参数 P RNq8nmxC  
    sl(go^  
    设计波长:532nm OEX\]!3_Fm  
    激光光束直径(1/e2):200um
    Dd,i^,4Gj  
    g>#}(u!PH  
    3. 期望输出场参数 /"8|26  
    '1fyBU  
    d(@ ov^e-  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 Pp_? z0M  
    .>~er?-  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 C rl:v8  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 3xmPY.  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 f! )yE`4-  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 ]m7x&N2  
    ie>mOsz  
    5.设计步骤 F-M)6&T  
    hy@b/Y![M  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 C N}0( 2n  
     p: eaZ  
    R3LIN-g(  
    B52dZb  
    vlipB}  
    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。 tA,J~|+f:  
    Y^U^yh_!^  
    U[OUIXUi  
    选择束腰和发散角定义类型 ;Bw3@c  
    }n#$p{e$i  
    确定输入光束波长及束腰直径 ,U+>Q!$`\^  
    3) 光学设置 1'iQlnMO@  
    ( z F_<  
    选择2f系统 k,; (`L  
    # JY>  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) VVpJ +  
    4) 期望输出光场确认 @v!#_%J  
    cS2]?zI  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm Ul'H(eH.v  
    Fu\#:+5\  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) tA'5ufj*:  
    5) 衍射元件参数设置 -^;,m=4{3  
    ]scr@e  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 h|i b*%P_  
    9C7HL;MF  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 ~V?\@R:g  
    {sj{3Iu  
    设置最小像素尺寸
    ~r'ApeI9  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 }w2Et  
    ;B(16&l=q  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) 86dz Jh  
    @+)T"5_Y[  
    u6IM~kk>5  
    /TIt-c  
    7.模拟结果 Ol>/^3 a=  
    Ge=\IAj  
    点击Go!得到设计结果 q|IU+r:! 3  
    hst Ge>f[6  
    jqTK7b  
    )nK+`{;@!  
    D~`RLPMk  
    8.总结 78<fbN5}r  
    • 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。 /OMgj7olD  
    • 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。 E8<,j})*  
     
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