设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 ZD(VH6<g% X{YY)}^ 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。 :U!@ 5zf bI 1.任务描述 6J""gyK. + <4gJoI [)wLji7MK 2.照明光束参数 =}1)/gcM
CNkI9>L=W`
设计波长:532nm 2^;zj0]Rt
激光光束直径(1/e2):200um )A1u uW ( )4tOTi[ 3. 期望输出场参数 G3wkqd $]`rWSYtv` aF!Im} 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 SE7mn6,%\
P]mJ01@' • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 wS"`~Ql_ • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 :FN-.1C • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 #q
mv(VB4 • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 :I!}ZD+Z ALY3en9, 5.设计步骤 e\7AtlW"
^1mnw@04 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 $3'xb/3|
&`^PO$
hC
D6 ~cL)0/j} 
lh`ZEvt 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。 qe<xH#6
?;xL]~Q~1 kE`Fg(M 选择束腰和发散角定义类型 7RZ HU+
Q*54!^l+_r 确定输入光束波长及束腰直径 `37%|e 3bQ
3) 光学设置 !(8)'<t9 ;#XF.l,u 选择2f系统 R}E$SmFg
_fM=J+ 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) >z|bQW#2
4) 期望输出光场确认 O/b1^
Y
nIEIb.- 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm GvTA/zA
<Eu/f`8 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) qp{3I("_
5) 衍射元件参数设置 'TO/i:{\ VoC|z Rd_ 设置衍射元件参数:孔径直径设置 ]MmFtdvE
B".3NQ 确定衍射元件参数:相位级次确认 =v(&qh9Q2
.$U=ngj\t 设置最小像素尺寸
^OrO&w| 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 9yYNX;C FG5YZrONx 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) KSve_CBOh 1deK}5'
J;S Z"I'
XYze*8xUb 7.模拟结果 R
q .2
U&o~U] rm 点击Go!得到设计结果 kIJ=]wU|v <~hx ~"c
Z\S'HNU x }.&?m RV>n Op}R 8.总结 PnJA'@x • 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。 *],=! • 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。 9/PX~j9O?