设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 o_Z5@F iWB=sL&p 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,E{C{^M !&ayYu##{ 1.任务描述 "9P>a=Y T/Gz94c j4qR(p(vC 2.照明光束参数 6]_pIf
O=&0 H|B
设计波长:532nm djQH1^(IU
激光光束直径(1/e2):200um C'+YQ]u T`.O'! 3. 期望输出场参数 /vde2.| }~jlj i]y<|W)Q3 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 ARVf[BAJ-*
*vN-Vb^2i) • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 u\x}8pn • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 Ic:(Gi- % • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 # E^1|: • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 !/*\}\'4 t r3!d_ 5.设计步骤 #m<nAR
*74MWF@IY 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 ;Ax
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4qbBc1,7y 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。 qI9z;_,gNz
7P5)Z-K[ \0I_< 选择束腰和发散角定义类型 UiP"Ixg6
m@F`!qY~Y\ 确定输入光束波长及束腰直径 vHc%z$-d
3) 光学设置 FP`b>E qOH e8!5I,I 选择2f系统 rjAn@!|:+
o5O#vW2Il& 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) ww3-^v
4) 期望输出光场确认 *3FKt&v 0 dNH08q8P 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm 1~`fVg
EhvX)s 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) 7wqK>Y1a
5) 衍射元件参数设置 #&k5d: a:`E0}C 设置衍射元件参数:孔径直径设置 4G0m\[Du
.},'~NM] 确定衍射元件参数:相位级次确认 .bg~>T+<
2tEkj=fA- 设置最小像素尺寸
M `M5'f 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 LEf^cM=> X-Kh(Z 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) n\'4 B{#I:Rs9
)m)-o4c
|F[+k e 7.模拟结果 hEH?[>9
#L;dI@7C 点击Go!得到设计结果 ,PW'#U: P>D)7V9Hh
#A/ v$v-2y'% q`7PhA 8.总结 ie95rZp • 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。 &h)yro • 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。 4l'fCZhA}