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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。 yT~rql  
    BPuum  
    1.任务描述 =(]Z%Q-V  
    @jxP3:s  
    AU1U?En  
    2.照明光束参数 \$4 [qG=  
    Obf RwZh?q  
    设计波长:532nm IIG9&F$G  
    激光光束直径(1/e2):200um
    ZZn$N-  
    j'k <  
    3. 期望输出场参数 u4h0s1iI  
    #CV]S4/^  
    "Ccyj/  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 =%B5TBG  
    4{@{VsXN  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 q{ [!" ,  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 e\em;GTy  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 RR+{uSO,t  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。  k^Q.lb {  
     l*?_@  
    5.设计步骤 ]"&](e6*  
    <2E|URo,#  
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 A;<wv>T  
    31~nay15  
    )q66^% ;S  
    $nb.[si\  
    n y cn  
    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。 1ysQvz  
    MkL)  
    Khb Ku0Z  
    选择束腰和发散角定义类型 6`@b@Kd  
    $AT@r"  
    确定输入光束波长及束腰直径 ;=7K*npT  
    3) 光学设置 &s(J:P$!  
    !~&& &85  
    选择2f系统 ~nTj't2R  
    m8=n`XI  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) zXM,cV/s   
    4) 期望输出光场确认 H %c6I  
    p#CjkL  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm 1~'jC8&J  
    AN:yL a!  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) @ 5^nrB  
    5) 衍射元件参数设置 !b"?l"C+u  
    qVKdc*R-  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 %@Z;;5L  
    1X[^^p~^  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 ,sIC=V +  
    M+0PEf.  
    设置最小像素尺寸
    ~ ;LzTL  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 \"1>NJn&k)  
    <n4` #d  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) jM&di  
    l2LLM{B  
    s/=%kCo  
    K8aqC{  
    7.模拟结果 vjq2(I)u  
    uN:KivVe  
    点击Go!得到设计结果 mUbm3JIjJ  
    Z(7kwhP[`  
    ujRXAN@mC  
    mwo:+^v(  
    PR Mg6  
    8.总结 G0{Z@CvO'  
    • 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。 qx'0(q2Ii(  
    • 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。 v!8=B21  
     
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