設計和優化衍射1：5×5光束分束器元件

 

此應用案例顯示了衍射光學元件（DOE）的設計，通過設計一個衍射分束器將一個激光束分束為一個矩形5×5陣列光束。

 

1.任務描述

 

 

2.照明光束參數

設計波長：532nm

激光光束直徑（1/e2）：200um

 

3. 期望輸出場參數

 

 

4. VirtualLab Fusion中的設計和優化過程
 

? 對于這個近軸設計任務，使用VirtualLab Fusion會話編輯器。

? 通過逐步的引導用戶以完成整個配置，設計以及優化過程。

? 最后，創建一個代表整個光學系統的光路圖。

? 通過經典場追跡模擬，生成光分布圖。

 

5.設計步驟
 

1) 點擊Start→Diffractive Optics→Regular Array Beam Splitter生成光束分束器設計界面。
 

 

2) 點擊Next，設置輸入光束參數，選擇束腰和發散角定義類型為1/e2 Waist Diameter, Divergence Full Angle，設置波長為532nm，腰束直徑為200um。
 

 

選擇束腰和發散角定義類型
 

 

確定輸入光束波長及束腰直徑
 

3) 光學設置

 

選擇2f系統
 

 

確定2f系統參數（焦距和孔徑直徑）
 

4) 期望輸出光場確認

 

確認期望輸出光場參數：光束陣列5x5，間距1mmx1mm
 

 

確認輸出場直徑（默認情況下為期望輸出場的4倍）
 

5) 衍射元件參數設置

 

設置衍射元件參數：孔徑直徑設置
 

 

確定衍射元件參數：相位級次確認
 

 

設置最小像素尺寸

 

6) 點擊Finish得到設計優化界面，并點擊Start Design開始進行優化

 

6. 設計相位傳輸函數（點擊Show得到設計相位傳輸函數）

 

 

 

7.模擬結果
 

點擊Go！得到設計結果

 

 

 

 

8.總結

? VirtualLab Fusion幫助用戶設計和優化衍射分束器元件，例如生成矩形點陣列。

? 通過逐步引導，可以幫助毫無設計經驗的工程師完成衍射元件的設計。

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