设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 z1 P=P%F As-xO~ + 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。 B`<K]ut K/ 5U;oC 1.任务描述 hTVA^j(w s+OXT4>+ l's*HExR 2.照明光束参数 _Kf8,|+
g<$q#l~4xH
设计波长:532nm R;EdYbiF b
激光光束直径(1/e2):200um n(tx'&U"R xb~8uD5 3. 期望输出场参数 k]9v${Ke q,v)X Cmj+>$')0 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程
$I }k>F
r>ca17 • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 _[t:Vme}v • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 M=Cl| • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 *'jI>^o • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 's_[#a;Vp 38l 8n. 5.设计步骤 ;2jH;$HZ
GjH$!P=. 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 GP{$w_'!J0
Usz O--.C
R7ze~[oF e'0BP,\f_} 
H4"'&A7$ 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。 -b$m<\0*
)LDBvpJyQ r!e:sJAB. 选择束腰和发散角定义类型 GLtd6; V
BMs?+ 确定输入光束波长及束腰直径 G3_HX<|f*
3) 光学设置 ]L{diD2G '
>R?8Y 选择2f系统 <<l1zEf@
zSo(+ D
&[ 确定2f系统参数(焦距和孔径直径) "cD MFu
4) 期望输出光场确认 xh|<`>5 P}8cSX9 确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm d.Ep#4
;nbV-<e 确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) _`.Wib+
5) 衍射元件参数设置 5DxNHEuS 8]j*z n?, 设置衍射元件参数:孔径直径设置 It:,8
)/cf% 确定衍射元件参数:相位级次确认 L~|_C Rw
BHN EP |= 设置最小像素尺寸
^aR^M\38 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化
BDfJ ,4--3 MU 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) %i5tf;x6i /l>!7
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x,M8NTb* 7.模拟结果 -]<<}@NF
7&&3@96<*# 点击Go!得到设计结果 i[/`9 AK $|m'~AmI
<%?!3 n* ToR@XL!%rP
!U=o<)I 8.总结 A9Icn>3?`( • 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。 sT'j36Nc<, • 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。 pS+hE4D