设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 A$%%;O C}W/9_I6Uo 此应用案例显示了衍射光学元件(DOE)的设计,通过设计一个衍射分束器将一个激光束分束为一个矩形5×5阵列光束。 w~1K93/p! -a/5 1.任务描述 xe%+Yb] wUl}x)xo qzmY]N+w| 2.照明光束参数 JYKaF6bx8
{n|Ra[9_
设计波长:532nm @8DA
激光光束直径(1/e2):200um \Mt(9jNK |J~;yO SD 3. 期望输出场参数 szWh#O5= 9\|3Gm_ +
PGfQN 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 I~#'76L[
%*:-4K • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 g+)T\_#u • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 nq A>
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• 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 MW`q*J`Yo • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 '7wWdq a i}8+L8- 5.设计步骤 }vp\lKP
OTalR;:]r 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 iB[%5i-
Wh 8fC(BE
]<TgBo| `O0v2?/f0 
.:$%3#N$(Y 2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 Nluy]h
&
-1Tws|4gc (hdP(U77 选择束腰和发散角定义类型 O"_FfwO
a
glPOW 确定输入光束波长及束腰直径 3'*SSZmnOB
3) 光学设置 m
{wMzsQ Bd)Qz(>rw 选择2f系统 =U3!D;XP
H@5:x8 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) d-39G*;1
4) 期望输出光场确认 %w_h8 D|6prC%/ 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm 1JJQ(b
Sxf<8Px9i 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) *\:u}'[
5) 衍射元件参数设置 j$Gb>Ex> vU&gFEWg 设置衍射元件参数:孔径直径设置 o= N= W
qdNYY&6>?u 确定衍射元件参数:相位级次确认 5\RKT)%X
FZb\VUmnV 设置最小像素尺寸
h7kGs^pP 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 CzST~*lH RcMW%q$dG 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) B,,f$h! ep>S$a*|
<~vamim#K
S1*n4w.H 7.模拟结果 jsfyNl?6
>*B/Wy 点击Go!得到设计结果 jZ7#xRt5w Z/6B[,V
O0';j!?X _`*x} ?VO*s-G:J 8.总结 b78'yM& • 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。 \0'o*nlJ • 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。 T6%*t#8r