设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 [I;^^#'P M*eJ
JY 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。 #Q"O4 b:8 qMYe{{r 1.任务描述 od' /% sTRJ:fR I5m][~6.? 2.照明光束参数 .dMVoG5
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设计波长:532nm K(}AX+rIg
激光光束直径(1/e2):200um e8=YGx^o` `D$Jv N 3. 期望输出场参数 ^P'{U26 {a(&J6$VE ^wb:C[r!V 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 lj=l4 &.i
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u[#2! • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 .Dg*\ h • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 m!tx(XsXU • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 )\uO9PB[O • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 b</9Ai= Z4hrn:: 5.设计步骤 /4\wn?f
cTTW06^ 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 j=?'4sF
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!TM*o+; 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。 yS(}:'`r
KnhoaBB <_Z:'~Zp 选择束腰和发散角定义类型 3DgsI7-F
?<Wb@6kh` 确定输入光束波长及束腰直径 azQ D>
3) 光学设置 ($w@Z/; yXI >I 选择2f系统 lKWPTCU
".^VI2T 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) YOr:sb
4) 期望输出光场确认 7/7Z` j>uj=B@ 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm 7>XDNI
9,j-Vp!G 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) <JMcIV837
5) 衍射元件参数设置 Wq*b~Lw $$b
9&mTl# 设置衍射元件参数:孔径直径设置 ;Gx)Noo/>
r(d':L V 确定衍射元件参数:相位级次确认 bXUy9-L
~/^5) g_ 设置最小像素尺寸
~qe%Yq 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 QrO\jAZ{Ag ,p(<+6QZ 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) RrUBpqA 1f",}qe;
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VU,b>
|@NiW\O 7.模拟结果 kmzH'wktt
Bqma\1cgb 点击Go!得到设计结果 Zo1,1O Ookh<ES>
8-<:i s3 7'&K AJ#Nenmj 8.总结 O G<,- 7 • 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。 @(r/dZc • 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。 y.KO :P?5{