设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 IiSO{ |qfnbi-\ 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~{6S, Q TM+WD 1.任务描述 U.d*E/OR5 R0 {+Xd 3
nb3rHQ 2.照明光束参数 0s=GM|y
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设计波长:532nm 9NKZE?5P|D
激光光束直径(1/e2):200um ]oZ$,2#;~ 2qw~hWX 3. 期望输出场参数 2L ~U^ UIbVtJ p}N'>+@= 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 y%p&g
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=P • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 vP?"MG • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 +n1}({7m • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 6<FJ`l]U9 • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 ;<MHDmD #2|sS|0 < 5.设计步骤 si0jXue~j\
e$ E=n 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 P !6r`d
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r's4-\ 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。 Ch^Al2)=
T3Qa[>+\ > lN{FJ 选择束腰和发散角定义类型 RwN*/Li
6d` 6=D: 确定输入光束波长及束腰直径 TE^BfAw@
3) 光学设置 <eb>/ D MZ6?s(mkx 选择2f系统 EVrOu""
|Ax~zk; 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) O>)8< yi$
4) 期望输出光场确认 !dStl:B !Vv$ 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm !&ac}uD^g
EivZI<<a 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) {>>f5o3
5) 衍射元件参数设置 5k<qJ9 \"5%w *vl 设置衍射元件参数:孔径直径设置 oF)+f4
|Zncr9b 确定衍射元件参数:相位级次确认 T'0Ot3m`
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\,9\ 设置最小像素尺寸
&-s!ko4z 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 q/<.^X D 0\
6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) '72ZLdi}- 2Pasmh
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\P+lb-~\" 7.模拟结果 \HV%579
b:WlB[5 点击Go!得到设计结果 N@)tU;U3O %)?$82=2
83Bp_K2\ gNo.&G [ C$-IDBXK 8.总结 wYOSaGyZ0I • 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。 aKhI|%5kA • 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。 a$l/N{<.