设计和优化生成2D光标的光束分束器元件
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。 oqu; D'8 }u"iA^'Ot 1.任务描述 TFrZ+CcWp2 rGPFPsMQ]
Tk(ciwB 2.照明光束参数 udCum4 ;MD6iBD 设计波长:532nm /%W&zd=%# 激光光束直径(1/e2):200um |8xu*dVAp4 ][Ne;F6 3. 期望输出场参数 OMaG*fb= AF-4b*oB
{*EA5; 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 :aYbP,mE ,MH9e! • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 @.JhL[f • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 wWaO"N] • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 P2lDi!q| • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 IhIPy~Hgt a>1_|QB. 5.设计步骤 Z_Tu*
F 7#\\Ava$T 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 7WuhYJbf
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LP_w6fjT *{}Y
:  1trk 2) 点击Next,设置输入光束参数,选择束腰和发散角定义类型为1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle,设置波长为532nm,腰束直径为200um。 nq9|cS%- y]dA<d?u ?Q`u\G3.m
选择束腰和发散角定义类型
4d\1W?i- 9d4Agj
M
确定输入光束波长及束腰直径 F(?A7 3) 光学设置 (%`R{Y !1g2'
选择2f系统 ^
+e5 M1U= :BIgrz"Jz
确定2f系统参数(焦距和孔径直径) '"#W!p 4) 期望输出光场确认 EfTuHg$pe $Tc"7nYu
确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm &f2'cR y$JM=f$
确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) e.8(tEqZ1 5) 衍射元件参数设置 JIw=Bs P, (#'
W
设置衍射元件参数:孔径直径设置 o;d>< ,!m][
确定衍射元件参数:相位级次确认 O!Rw?
Y &W'X3!Te
设置最小像素尺寸 BQ We8D 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 bV'^0(Zv Sdk:-Zuv 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) w_O3]; H<hFA(M
@qszwQav$ G)vq+L5% 7.模拟结果 6*!R' m^6& !`CD 点击Go!得到设计结果 3,x|w R~=_,JUW
8IX:XDEQ DH3.4EUWS QX1rnVzg0 8.总结 sBsf{%I[{ • 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。 ~Ogtgr • 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。 X4- _l$j
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