设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 w4fJ`, }RN=9J 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。 @7l=+`.i BRU9LS 1.任务描述 YNgR1:l U~#^ ^ 9Ajgfy> 2.照明光束参数 f-v ND'@
a[P>SqT4`
设计波长:532nm u5XU`!
激光光束直径(1/e2):200um ^W[B[Y<k )_Xxk_ 3. 期望输出场参数 K!-&Zv Fe&n, OZC/+"\, 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 }Cmj (k`~
x#F1@r8R • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 Qk~0a?#y5 • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 ]IHD:!Z-= • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 M~z(a3@[V • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 i_9Cc$Qh< Y6f+__O 5.设计步骤 q(&^9"
yNqm]H3<MP 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 Z\*5:a]
C?/r}ly<\
Bgk~R.l w*6!?=jP 
qtdxMX]iR 2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 ^Z-.[Y
C:s^s cFI7}#,5 选择束腰和发散角定义类型 P$(WdVG
5}X<(q( 确定输入光束波长及束腰直径 7SA-OFM
3) 光学设置 vSYunI e}?1T7NPG] 选择2f系统 zO).<xIq+
0$f_or9T 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) N'eQ>2>O@
4) 期望输出光场确认 iJdrY6qd y,y/PyN) 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm C>JekPeM
OXIu>jF 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) B~V<n&<
5) 衍射元件参数设置 "5o;z@(
&e HM#as 设置衍射元件参数:孔径直径设置 ')P2O\YS
9*-pden
l 确定衍射元件参数:相位级次确认 J3lG"Ww
QLF,/" 设置最小像素尺寸
Wk\mgGn+ 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 VW{aUgajO u5cVz_S 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) [D<RV3x9 Giy3eva2
>YJ8u{Z{o
@O}IrC!bf 7.模拟结果 zqekkR]
#RR:3ZPZC 点击Go!得到设计结果 >+Sv9S Pp1zW3+Q
gtaV6sD *2 qh3 TZ&4 8.总结 [|:QE~U@ • 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。 54ak<&? • 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。 !F0rd9