设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 }RDhI1x[mk lGjmw"/C 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。 QS_"fsyN: ^N`ar9Db 1.任务描述 8*4X%a=Of h{J2CWJ wC <!,tB(8 2.照明光束参数 l4hC>q$T
&bs/a]?Z7
设计波长:532nm v?!x,H$Qd
激光光束直径(1/e2):200um eNu`\ x1$fkNu 3. 期望输出场参数 Sxjwqqv `<y2l94tL #\@*C= 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 X!"ltNd
yWFDGk • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 5"^$3&) • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 <d$|~qS_ • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 =|pQA~UU# • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 id&; ~naL1o_FZ 5.设计步骤 8>6+]]O
ga6M8eOI 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 cm6cW(x6
V8`t7[r
JQi)6A?J L!c7$M5xJ 
+<|6y46 2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 wb.47S8
1 nX/5z_U @lDoMm,m' 选择束腰和发散角定义类型 =d.Z:L9d
V
;1$FNR
确定输入光束波长及束腰直径 Z-*L[
3) 光学设置 w2YfFtgD, ^4_. 5~( 选择2f系统 tO)mKN+
(
+/-#yfn!TR 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) ,N?~je.
4) 期望输出光场确认 V[5-A $ft j0Kj> 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm I|n<B"Q6^
GFYAg 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) 75jq+O_:
5) 衍射元件参数设置 /al(=zf 7^ITedW@ 设置衍射元件参数:孔径直径设置 jL6u#0
SQ1.jcWW[ 确定衍射元件参数:相位级次确认 `QnKal )
,<d[5;7x 设置最小像素尺寸
|K,9EM3 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 ^j0Mu.+_ py]m^)yc 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) }'b3'/MJ wbyY?tH
+5JCbT@y
S>/p6}3] 7.模拟结果 h*Rh:yCR>
G{pfyfF 点击Go!得到设计结果 )~rfx _rR+u56y-
`M6!V <IC=x(T \j+O |#`|) 8.总结 E!8FZv8 • VirtualLab Fusion帮助用户设计和优化衍射分束器元件,例如生成矩形点阵列。 E5~HH($b • 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。 JN .\{ Y