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    [技术]设计和优化生成2D光标的光束分束器元件 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-08
    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。 ;M Z@2CO  
    Jv=G3=.  
    1.任务描述 ;F<)BEXC<  
    7'xds  
    F /:2+  
    2.照明光束参数 wh;E\^',n  
    >K;'dB/m;1  
    设计波长:532nm o(@F37r{?  
    激光光束直径(1/e2):200um
    u +OfUBrf  
    =F}e>D  
    3. 期望输出场参数 +C !A@  
    i@ avm7  
    ;"/ "  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 ".SQ*'Oc  
    9jwo f}OU  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 +iPS=?S  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 %lU$;cY  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 lEC58`Ws  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 ~L'}!' &.  
    XJ;JDch  
    5.设计步骤 ico(4KSk  
    V-w[\u  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 2v<[XNX  
    o^! Zt 9  
    ]X)EO49  
    ^OQ#Nz  
    !Jj=H()}  
    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。 T<0Bq"'%  
    rLcQG  
    $*H>n!&  
    选择束腰和发散角定义类型 FB PT@`~v  
    #+eV5%S i  
    确定输入光束波长及束腰直径 JPk3T.qp  
    3) 光学设置 G?/1 F1  
    O!uB|*  
    选择2f系统 "t"=9:_t  
    2g^Kf,m  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) JqH2c=}-  
    4) 期望输出光场确认 $sO}l  
    2Xgw7` !L  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm !`='K +  
    "FaG5X(  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) q6{%vd  
    5) 衍射元件参数设置 4f"a/(>*  
    0p$?-81BJ  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 ?lU]J]  
    nx,67u/Pb  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 TR@$$RrU  
    ][bz5aV  
    设置最小像素尺寸
    1)NX;CN  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 (w% hz']  
    # dxlU/*  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) U'.>wjO  
    s$:]$&5  
    sa+:c{  
    Ye!=  
    7.模拟结果 !HDk]   
    tQJ@//C\z  
    点击Go!得到设计结果 <z)MV oa  
    4[.- a&!}  
    &TWO/F+Y  
    :yk Z7X&  
    h2aJa@;S  
    8.总结 Zml9 ndzT  
    • 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。 ZLKS4  
    • 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。 wQnr*kyza  
     
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