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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。 r>*+d|c 4  
    uD{ xs  
    1.任务描述 B#5[PX  
    [[N${C  
    RDy&i  
    2.照明光束参数 bBo>Y7%  
    w"QZ7EyJ  
    设计波长:532nm 7D'D7=Z.  
    激光光束直径(1/e2):200um
    ;g2UIb?{6  
    Y2dml!QM  
    3. 期望输出场参数 v Lq%k+D#  
    *|C vK&7  
    @8A[HP  
    4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 Sx0{]1J  
    N@!PhP  
    • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 uKD }5M?{  
    • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 BYa#<jXtAT  
    • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 :mf&,?  
    • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 w2('75$J  
    XsFzSm  
    5.设计步骤 O1DUBRli!q  
    C"s-ttP   
    1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 anfnqa8  
    E:A!tu$B  
    vW?/:  
    R1%J6wZq  
    7(^F@,,@  
    2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 :!?Fq/!  
    GY0OVAW6'c  
    V+l7W  
    选择束腰和发散角定义类型 OTJMS_IT  
    !)W#|sys&  
    确定输入光束波长及束腰直径 Q0x?OL]A  
    3) 光学设置 S0r+Y0J]<  
    -O-?hsV)y  
    选择2f系统 Rxlv:  
    aX |(%1r  
    确定2f系统参数(焦距和孔径直径) u5KAwMw%Q  
    4) 期望输出光场确认 y>gw@+  
    }?c%L8\  
    确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm D+~*nc~ g  
    T*8K.yw2  
    确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) ^~@3X[No  
    5) 衍射元件参数设置 1cRF0MI  
    qZ@d:u  
    设置衍射元件参数:孔径直径设置 Eelv i5  
    ,\#s_N 7  
    确定衍射元件参数:相位级次确认 oK4xRv8Hd  
    b^ [ z'  
    设置最小像素尺寸
    +Kg }R5+  
    6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 X6qgApyE  
    koD}o^U#  
    6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) |90X_6(  
    ji.?bKqHE  
    " *W# z  
    3MKu!  
    7.模拟结果 wrXn|aV  
    PCV#O63[  
    点击Go!得到设计结果 *W>, 98  
    :2C <;o  
    Tm7LaM  
    Y> }\'$\b  
    Ld/6{w4ir  
    8.总结 TqfL Sm|  
    • 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。 9d(#/n  
    • 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。 M_2>b:#A*  
     
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