设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 (k#t}B[ rT<1S?jR 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。 pLJeajv)z (ic@3:xR 1.任务描述 5E.vje{U; _0*=u$~R X_!$Pk7ma 2.照明光束参数 Hq-v@@0 *
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设计波长:532nm @QX4 \
激光光束直径(1/e2):200um YOlH*cZtg v<`$bvv? 3. 期望输出场参数 ^W k0*.wg X;5 S H<{*ub4'L* 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 b2W; |
Y& m<lnB • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 qWkx:-g] • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 CCy. • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 )Jmw|B • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 W >Kp\tD L% zuI& q 5.设计步骤 eNivlJ,K|@
l2r>|CGQ[ 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 iAg}pwU
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9d ?9CIWpGjU 
gMCy$+? 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。 ?!rU
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"^!j5fZ OY$7`8M[ 选择束腰和发散角定义类型 }&=uZ:
PaA6Z": 确定输入光束波长及束腰直径 ,Qga|n8C
3) 光学设置 ^1()W,B~w /^NJ)9IB 选择2f系统 m2wp m_vV#
La@\q[U{@ 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) A<]&JbIt
4) 期望输出光场确认 +~@7"
|d Y{`3`Pg&N 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm I<IC-k"Y
L)@`58Eil 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) lrq>TJEcx
5) 衍射元件参数设置 ^V_ku@DY 4,o
%e,z 设置衍射元件参数:孔径直径设置 1*TXDo_T
;B,nzx(L 确定衍射元件参数:相位级次确认 N;e}dwh&
'3IkPy1Uz 设置最小像素尺寸
$b&BH'*'~ 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 p|xs|O6{ pW`ntE#L 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) <.y;&a o
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v#{G8'+% 7.模拟结果 &h98.A*&
Zb12:? 点击Go!得到设计结果 };4pZceV GG@iKL V
}(8D!XgWa ly9x1`?$ _Ac/i r[,: 8.总结 ubiQ8Bx • 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。 %g2/o^c* • 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。 &\CJg'D:m /F\>Z]
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