设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件
设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 e[@q{. zoV-@<Eh 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。 #)BdN ,e
~@ 1.任务描述 7^J-5lY3S Pl
}dA -vfV;+3 2.照明光束参数 0F<O \ ya'@AJS 设计波长:532nm "=W7=V8w 激光光束直径(1/e2):200um nV0"q|0K; G1"=}Wt` 3. 期望输出场参数 { [4Y(l1 66%#$WH# p5~;8Q7 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 ]AGJPuX zSYWNmj& • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 mdOF0b%-] • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 WQ]~TGW • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 x=qACoq • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 yoj5XBM QH%{r4 5.设计步骤 !o 7uZC\ V\kf6E 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 >29eu^~nh T!hU37g h?
h@z(yB
j:0 |Js96>B:  'Z7oPq6 2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 6!i0ioZzi0 X./4at` ~`{HWmah
选择束腰和发散角定义类型 [pmZ0/l EYUr.#:
确定输入光束波长及束腰直径 F,e_ ` 3) 光学设置 P$@5&/] 0X)'8N
选择2f系统 2D
MH@U2 h"YIAQ',
确定2f系统参数(焦距和孔径直径) }d)>pH 4) 期望输出光场确认 b=QO ^ KTk%Np
确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm <9/oqp{C4 "0g1'az}
确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) nrA}36 E 5) 衍射元件参数设置 UsYH#?|O X63DBF4A
设置衍射元件参数:孔径直径设置 ''wWw(2O F#iLMO&Q
确定衍射元件参数:相位级次确认 A"C%.InZ v^[Ny0cM
设置最小像素尺寸 DnaG$a< 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 5in6Y5c kj `a2Oj@jP 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) q[q#cY:0 d?&?$qf[
sj`9O- ?49 P,~a'_w:|D 7.模拟结果 &tQ,2RT :%A1k2
点击Go!得到设计结果 s iv
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8.总结 }k<b)I*A • 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。 ygUvO3Z • 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。 XT= #+
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