设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 m_Z%[@L ;VYL7Xu]( 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。 _~=X/I R S#_i<u$$ 1.任务描述
JTQ$p*2] ~%k<N/B {Qg"1+hhM 2.照明光束参数 qnv9?Xh
R.*KaCA
设计波长:532nm N6EH
激光光束直径(1/e2):200um RBJgQ<j8 I%b,
H` 3. 期望输出场参数 ZVVK:dDgt C B=H1+ 'X"@C;q 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 9] Uvy|
w,;CrW T2t • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 [^P25K • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 Fla,#uB • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 ZVR0Kzu?Ra • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 D#1'#di*t
o-_0 5.设计步骤 h$G&4_O
2Do^N5y 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 2W~,,$
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x'+lNlv
h~urZXD< QROe+: 
Txj%o5G 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。 Q: [d
b`PAOQ j^"Z^TEBT 选择束腰和发散角定义类型 x0?8AG%
\@8$tQCZ 确定输入光束波长及束腰直径 cx&jnF#$
3) 光学设置 KFkKr>S: 5<<e_n.2q 选择2f系统 ~*ZB2
KtA0
8?B 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) W r);A{
4) 期望输出光场确认 h3h2 KqM' 'bN\bbR 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm Xl.h&x0?
8
hT>h 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) `f}}z5
5) 衍射元件参数设置
dur}3oS0p 'sn%+oN 设置衍射元件参数:孔径直径设置
F=EAD3
B)Hs>Mh|W 确定衍射元件参数:相位级次确认 VTa?y
@`t)ly#N 设置最小像素尺寸
FZ6.<wN 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 [9u/x%f( vtc} )s\ 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) !Ui3} A=o
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E<1^i;F 7.模拟结果 2fT't"gw
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SXz 点击Go!得到设计结果 /XjIm4EN 7]_UZ)u
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F7b 8.总结 wO@b=1j • 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。 %np b.C|+ • 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。 jJg9M'@2!