设计和优化衍射1:5×5光束分束器元件

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讯技casey 发表于 2024-11-7 08:51:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
设计和优化衍射1:5×5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。

1.任务描述

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2.照明光束参数
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设计波长:532nm
激光光束直径(1/e2):200um


3. 期望输出场参数

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4. VirtualLab Fusion中的设计和优化过程

• 对于这个近轴设计任务,使用VirtualLab Fusion会话编辑器。
• 通过逐步的引导用户以完成整个配置,设计以及优化过程。
• 最后,创建一个代表整个光学系统的光路图。
• 通过经典场追迹模拟,生成光分布图。

5.设计步骤

1) 点击Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器设计界面。

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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。


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选择束腰和发散角定义类型


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确定输入光束波长及束腰直径

3) 光学设置

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选择2f系统

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确定2f系统参数(焦距和孔径直径)

4) 期望输出光场确认

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确认期望输出光场参数:光束阵列5x5,间距1mmx1mm

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确认输出场直径(默认情况下为期望输出场的4倍)

5) 衍射元件参数设置

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设置衍射元件参数:孔径直径设置


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确定衍射元件参数:相位级次确认


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设置最小像素尺寸


6) 点击Finish得到设计优化界面,并点击Start Design开始进行优化
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6. 设计相位传输函数(点击Show得到设计相位传输函数)

image.png

image.png

7.模拟结果

点击Go!得到设计结果

image.png


image.png


8.总结
• 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。
• 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。

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