衍射光學元件光束整形、分束和擴散

衍射光學元件光整形

光學軟件VirtualLab可以用來設計和模擬用于激光光束整形的衍射光學元件。衍射光學工具箱使用強大的迭代傅里葉變換算法(IFTA)和參數優化可以用來優化:

? 衍射光學元件

? 衍射光束分束器

? 衍射擴散器

? 衍射和折射光束整形器

? 計算全息(CGH)

? 相位板

? 全息圖

衍射光學元件光束整形、分束和擴散的圖1

被紅色和綠色激光照射的衍射線擴散器和環擴散器


衍射光學元件可以用包括聚焦透鏡,準直透鏡,光束擴展器和傅立葉透鏡來建模。光學模擬包括:

? 衍射

? 干涉

? 偏振

? 時間和空間相干度

? 強度

? 相位

? 像差

衍射光學元件可以用于各種光學系統來操縱激光,經典的應用包括:

? 材料處理

? 信息顯示

? 測量系統

? 自由空間通訊

? 汽車行業

? 軍事

? 光譜學

衍射光學元件光束整形、分束和擴散的圖2

衍射光分束器產生的光斑 (由POG, Gera加工)

功能

衍射光學元件在您的激光系統中將會有以下功能:

? 控制衍射和干涉效應

? 客戶自定義激光光束分束后的每束光的功率

? 設計已確定特性的散射板

? 激光光束強度整形

? 使激光系統緊湊

? 產生任意的2D強度分布

? 使用IFTA快速優化成百上千個參數

衍射光學元件光束整形、分束和擴散的圖3

一個衍射光分束器元件的一個周期的二元高度輪廓

衍射光分束器

衍射光束分束器可以將一束激光分成自定義數目的光束,每束光可以有自定義的功率和角度。光分束器一般和準直透鏡,聚焦透鏡,擴束器以及傅里葉透鏡一起使用。目標平面光束的尺寸一般由透鏡系統控制,而光束的位置和功率由衍射光束分束器控制。衍射光束分束器可以產生以下的光分布:

? 普通的點陣列

? 點線

? 任意的2D圖案斑點

衍射光學元件光束整形、分束和擴散的圖4

由衍射光分束器產生的圖案斑點


衍射擴散器

衍射擴散器是可以產生大量重疊衍射級次的確定性的散射元件。因為衍射級次的重疊,衍射光斑可能會出現與入射激光相干性相關的散斑。

擴散器一般與準直透鏡,聚焦透鏡,光束擴束器和傅里葉透鏡一起使用。光學分辨率一般由透鏡系統控制,而衍射擴散器控制強度分布。衍射擴散器可以產生如下的光分布:

? 矩形和圓形高帽

? 線形散射光斑

? 十字叉絲圖案

? 網格圖案

? 任意2D強度分布

衍射光學元件光束整形、分束和擴散的圖5

衍射擴散器產生的光圖案


衍射光束整形器

衍射和折射光束整形元件一般用于相干激光光束的強度整形。這些元件可以產生非常均勻的無散斑圖案。

光束整形器常和準直透鏡,聚焦透鏡,光束擴束器和傅里葉透鏡一起使用。光學分辨率一般由透鏡系統控制,而強度分布由衍射光束整形器控制。光束整形器可以產生如下的光分布:

? 矩形和圓形高帽

? 均勻線形光斑

? 環形模式

? 厄米高斯和拉蓋爾高斯模式

? 任意的2D強度圖案

衍射光學元件光束整形、分束和擴散的圖6

光束整形器元件產生的高帽輪廓環形模式

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