设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 HP=+<]?{G hQi2U 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。 Uv.)?YeGh kFB 1.任务描述 _LPHPj^Pg yw!{MO @VBcJ{e, 2.照明光束参数 ,'+kBZOv
<N)oS-m>
设计波长:532nm `g,..Ns-r
激光光束直径(1/e2):200um s>en /mMV{[ 3. 期望输出场参数 g{Rd=1SK] `gJ(0#ac 7"##]m. 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 GmG5[?)
)7d&NE_ • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 pJ=#zsE0 • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 qLCR] _* • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 y9;Yivr) • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 R/_&m$ZB B[}6-2<>?C 5.设计步骤 \G BuWY3B
>sF)BoLc 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 edD)TpmE,
.d*8C, $:6!H:ty =*Lfl'sr_ _M1 %Z~ 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。 -/4P3SG/
jo7\`#(Q 0"R|..l/ 选择束腰和发散角定义类型 :]"V-1#}
So6x"1B 确定输入光束波长及束腰直径 @ZJS&23E
3) 光学设置 FwK]$4* *Ly6`HZ9 选择2f系统 [7-?7mp!B
3^ClAE"8 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) l}h!B_P'
4) 期望输出光场确认 2eogY# e.%nRhSs3 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm rOYx
b }1
xo)P?- 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) ]|@^1we
5) 衍射元件参数设置 54,er$$V /
1RpM]d 设置衍射元件参数:孔径直径设置 bD^owa
=wJX0A| 确定衍射元件参数:相位级次确认 Y2TtY;
:0/7, i 设置最小像素尺寸
sA~]$A;DM! 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 b>W%t sKWfXCd 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) s~>}a B~mj 8l4 wzA$'+Mb aXVFc5C\ 7.模拟结果 0K+ne0I
dr(*T 点击Go!得到设计结果 ks tIgcI
GyIV
Hby gR**@t=;j hxx.9x>ow 6863xOv{T 8.总结 #WuBL_nZ~ • 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。 <%d>v-=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。 F2WKd1U