衍射光学元件光束整形、分束和扩散

发表于 2023-5-31 08:36:51

衍射光学元件光整形

光学软件VirtualLab可以用来设计和模拟用于激光光束整形的衍射光学元件。衍射光学工具箱使用强大的迭代傅里叶变换算法（IFTA）和参数优化可以用来优化：
• 衍射光学元件
• 衍射光束分束器
• 衍射扩散器
• 衍射和折射光束整形器
• 计算全息（CGH）
• 相位板
• 全息图

被红色和绿色激光照射的衍射线扩散器和环扩散器

衍射光学元件可以用包括聚焦透镜，准直透镜，光束扩展器和傅立叶透镜来建模。光学模拟包括：
• 衍射
• 干涉
• 偏振
• 时间和空间相干度
• 强度
• 相位
• 像差
衍射光学元件可以用于各种光学系统来操纵激光，经典的应用包括：
• 材料处理
• 信息显示
• 测量系统
• 自由空间通讯
• 汽车行业
• 军事
• 光谱学

衍射光分束器产生的光斑 (由POG, Gera加工)

功能

衍射光学元件在您的激光系统中将会有以下功能：
• 控制衍射和干涉效应
• 客户自定义激光光束分束后的每束光的功率
• 设计已确定特性的散射板
• 激光光束强度整形
• 使激光系统紧凑
• 产生任意的2D强度分布
• 使用IFTA快速优化成百上千个参数

一个衍射光分束器元件的一个周期的二元高度轮廓

衍射光分束器

衍射光束分束器可以将一束激光分成自定义数目的光束，每束光可以有自定义的功率和角度。光分束器一般和准直透镜，聚焦透镜，扩束器以及傅里叶透镜一起使用。目标平面光束的尺寸一般由透镜系统控制，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产生以下的光分布：
• 普通的点阵列
• 点线
• 任意的2D图案斑点

由衍射光分束器产生的图案斑点

衍射扩散器

衍射扩散器是可以产生大量重叠衍射级次的确定性的散射元件。因为衍射级次的重叠,衍射光斑可能会出现与入射激光相干性相关的散斑。
扩散器一般与准直透镜，聚焦透镜，光束扩束器和傅里叶透镜一起使用。光学分辨率一般由透镜系统控制，而衍射扩散器控制强度分布。衍射扩散器可以产生如下的光分布：
• 矩形和圆形高帽
• 线形散射光斑
• 十字叉丝图案
• 网格图案
• 任意2D强度分布

衍射扩散器产生的光图案

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强度整形。这些元件可以产生非常均匀的无散斑图案。
光束整形器常和准直透镜，聚焦透镜，光束扩束器和傅里叶透镜一起使用。光学分辨率一般由透镜系统控制，而强度分布由衍射光束整形器控制。光束整形器可以产生如下的光分布：
• 矩形和圆形高帽
• 均匀线形光斑
• 环形模式
• 厄米高斯和拉盖尔高斯模式
• 任意的2D强度图案

光束整形器元件产生的高帽轮廓环形模式

衍射光学元件光束整形、分束和扩散

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