设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 \\dUp>1= vS8&,wJ! 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。 +7gd1^|$e &gp&i?%X9b 1.任务描述 /2?
CB\ _;k<=ns(= @ual+=L 2.照明光束参数 'OA*aQ=K
ZHNL~=r}
设计波长:532nm
mWv$eR
激光光束直径(1/e2):200um %hSQ\T<8[o 4QA~@pBX^{ 3. 期望输出场参数 o`iA& Lk !)G'42 3>h2W 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 M@xU59$@
s0iG|vw • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 M(a%Qk?]/ • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 Z^|N]Ej • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 ~$u9 • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 k'st^1T tDRR 3=9pX 5.设计步骤 )h}IZSm
kO\ O$J^S 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 4Fft[S(
Nm"P8/-09
^VXhv9\>B @-sWXz*W 
c& ;@i$X( 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。 zr|DC] 3
Xfk
DMh ;eYG\uKC{ 选择束腰和发散角定义类型 R;!,(l
{32m&a 确定输入光束波长及束腰直径 /
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3) 光学设置 qnp}#BZ &3t973= 选择2f系统 |,$&jSe
R,BJr y 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) 8%K{l g"
4) 期望输出光场确认
~z:]rgX zP44
Xhz 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm q SNCBn '
\E?3nQM 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) {5B j*m5
5) 衍射元件参数设置 8'*x88+ ;5ki$)v" 设置衍射元件参数:孔径直径设置 gF,=rT1:>r
yP{ 52%|+ 确定衍射元件参数:相位级次确认 _Q1p_sdg
k;^$Pd?t 设置最小像素尺寸
'W(u. 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 P*6m~`"5 h^ Cm\V 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) wY<s [h'u@%N|/
?>B?*IK!
q@wD@_ 7.模拟结果 c]uieig0~
ZPH_s^ 点击Go!得到设计结果 ;O}%SCF7 gO8d2?Oh
Fl_}Auj{&( ;<M}ZL@m 5f7id7SI 8.总结 H0s*Lb • 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。 oJ4HvrUO • 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。 A&M_ J