设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件
设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件 +65~,e ^'u;e(AaE
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。 IL>/PuZku )Rhf f$ 1.任务描述 'D0X?2 {Sr=SE .xLF}{u 2.照明光束参数 /@:up+$ (&P0la1 设计波长:532nm !G"9xrr1 激光光束直径(1/e2):200um @X|i@{<'; (XG[_ 3. 期望输出场参数 ,y8I)+ Z?~d']XD [6_Du6\h 4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程 #[U9(44, T$8@2[ • 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。 }$0xt' q& • 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。 io9xI3{ • 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。 +i`Q 7+d • 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。 =(|xU?OL a:-)+sgHw 5.设计步骤 HL(U~Q6JQ s7.p$r 1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。 {n'qKurxY "Ql}Y1
,h@R' f! vlPl(F1  ~gfA](N 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。 hSkc9jBF 1A?\BJ" `dgM|.w5=
选择束腰和发散角定义类型 dDqr
B-G c>R`jb@$N
确定输入光束波长及束腰直径 0E?s>-b 3) 光学设置 %su}Ru UBhciZ
选择2f系统 TDAWI_83- yNrinYw
确定2f系统参数(焦距和孔径直径) l- 1]w$
y 4) 期望输出光场确认 83
i1 ,W1a<dl
确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm " xDx/d8B w\o)bn
确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍) V\@jC\-5Vt 5) 衍射元件参数设置 '9*5-iO pK6e/eC
设置衍射元件参数:孔径直径设置 2/v35| ? e~+(7_2
确定衍射元件参数:相位级次确认 d)04;[= *%T)\\H2
设置最小像素尺寸 "K|)<6J 6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化 tjZ \h= WCuzV7tw 6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数) $=PWT-GIR G}!7tU
=y<">- 0T9@,scY 7.模拟结果 ?~"`^|d
eeW' [ 点击Go!得到设计结果 <`R|a * 2PVx++*]C
x],8yR)R ?w+ QbT gohAp 8.总结 ;YK!EMM4!h • 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。 <91t`&aWW • 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。 1Yc%0L(
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