此示例主要設(shè)計(jì)一個衍射光學(xué)原件以將光偏折到x軸方向。

 

關(guān)鍵字：衍射光學(xué)，衍射光學(xué)元件，擴(kuò)散器，線焦點(diǎn)

需要的工具箱：衍射光學(xué)工具箱

相關(guān)案例：D0.002；DO.003

相關(guān)教程：144.01

 

1.建模任務(wù)

 

輸入光束參數(shù)

波長：632.8nm

激光光束直徑（1/e2）：700um

 

期望輸出場參數(shù)

 

直徑：5mm

效率：>80%

噪聲限制：5%

由于相干照明，最后的光分布包含有散斑! ! !

 

2.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊Start→Diffractive Optics→Regular Shape Diffuser，進(jìn)入規(guī)則整形器設(shè)計(jì)界面。

 

 

1)輸入光束參數(shù)設(shè)置

 

點(diǎn)擊Next，以進(jìn)入具體參數(shù)選擇和設(shè)置界面。

 

定義輸入光束的束腰和發(fā)散角，選擇1/e2Waist Diameter ，Divergence Full Angle（束腰直徑1/e2和全角發(fā)散）。

點(diǎn)擊Next，進(jìn)入輸入光束參數(shù)波長和束腰設(shè)置界面。設(shè)置波長為632.8nm，束腰直徑為700um。

 

點(diǎn)擊Next，進(jìn)行光學(xué)參數(shù)設(shè)置。

 

2)光學(xué)系統(tǒng)選擇及設(shè)置

選擇光學(xué)系統(tǒng)為1f-Setup。

 

點(diǎn)擊Next，得到光學(xué)參數(shù)設(shè)置界面。

設(shè)置透鏡的有效焦距為50mm。

 

3)期望輸出場設(shè)置

點(diǎn)擊Next，進(jìn)行期望輸出場設(shè)置。Dimension（維度）選擇Diffuse Line。

 

 

設(shè)置Top Hat Parameters（高帽參數(shù)），Top Hat Diameter（高帽直徑）為5mm，Resolution（分辨率）為30um。最大相對雜散光強(qiáng)度（Maximum Relative Stray Light Intensity）1%。

 

4)優(yōu)化函數(shù)選擇

 

選擇Conversion Efficiency（轉(zhuǎn)換效率），Uniformity Error（一致性誤差），Maximum Relative Intensity of Stray Light（最大相對雜散光強(qiáng)度）函數(shù)。

 

5)衍射光學(xué)元件孔徑參數(shù)，透過率參數(shù)以及周期、像素尺寸等設(shè)置

 

 

6)設(shè)計(jì)參數(shù)匯總界面

 

 

3.應(yīng)用迭代傅里葉變換算法對擴(kuò)散器進(jìn)行優(yōu)化

 

通過點(diǎn)擊Start（開始），開始進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

 

 

4.光路圖

 

 

點(diǎn)擊Go！（運(yùn)行）獲得模擬結(jié)果

  

 

5.光路圖

雙擊高斯波長光源

 

高斯光源設(shè)置

 

 

?關(guān)掉生成截面區(qū)域。

?點(diǎn)擊Ok按鈕。

?在光路圖上，點(diǎn)擊Go!

6.模擬結(jié)果

 

在目標(biāo)平面上的二維強(qiáng)度分布

 

7.總結(jié)

?VirtualLab Fusion幫助客戶設(shè)計(jì)生成散射線或高帽的衍射光學(xué)元件。

?輔助設(shè)計(jì)步驟也使那些在衍射光學(xué)方面無經(jīng)驗(yàn)的光學(xué)工程師能夠完成各類衍射元件的設(shè)計(jì)工作。

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