用于DLIP系統(tǒng)的衍射光學(xué)元件

近幾年，利用高功率短脈沖準(zhǔn)直激光干涉圖像系統(tǒng)(DLIP)來重塑表面的結(jié)構(gòu)，這一方面越來越受到人們的關(guān)注。由于使用Holoor的高功率衍射光學(xué)元件（DOE）應(yīng)用在DLIP系統(tǒng)中的客戶比較多，我們覺得非常有必要為該領(lǐng)域的客戶提供系統(tǒng)的技術(shù)服務(wù)，并推出了DLIP光學(xué)系統(tǒng)的Zemax OpticStudio設(shè)計(jì)文件，并共享給有需要的客戶。在Zemax軟件中，能夠模擬光束的基本性能和公差，還可以自定義的輸入光學(xué)參數(shù)，如波長，光束大小，分離角度，階數(shù)，焦距等。Holoor希望這份設(shè)計(jì)文件，不僅幫助專業(yè)人員去研究DLIP系統(tǒng)，方便他們?nèi)?gòu)建系統(tǒng)并且能夠提出值得探索的技術(shù)問題，還鼓勵更多的人在DLIP系統(tǒng)中去使用Holoor公司的DOE。

1、模擬模型的詳細(xì)說明

該文件中包括一個含有平頂光束整形器的四光束干涉系統(tǒng)。在圖1中，Holoor引用的一種DLIP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，使用Zemax OpticStudio模擬DLIP系統(tǒng)的3D展示圖。

模擬參數(shù)如下：

波長 1053nm

光束直徑 4mm

光斑尺寸 1x1mRad

聚焦鏡的有效焦距 100mm

分束器 2×2

該文件按照順序進(jìn)行編寫，在相干系統(tǒng)的分析方法上具有一定的優(yōu)勢。下圖是透鏡的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的頁面窗口。

在圖中左側(cè)的第2行，設(shè)置了一個平頂光束整形器也就是圖中的BlackBox，然后又設(shè)置了兩個正交的衍射光柵，讓它們來模擬2×2光束分束器。第10和11行的目的，是要構(gòu)造一個棱鏡，然后再設(shè)置一個坐標(biāo)斷點(diǎn)來準(zhǔn)直被分束后的光束，由于Z軸旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致X軸與Y軸也會發(fā)生位移，因此棱鏡始終會使衍射光柵的光束準(zhǔn)直射出。分束后的這四個光束，每一個光束都有獨(dú)自的參數(shù)配置，可以在圖3的“多配置”編輯器中看到。參數(shù)包括：衍射階數(shù)，Z軸的旋轉(zhuǎn)角度、斷點(diǎn)坐標(biāo)，和在X、Y軸的位移。

2、分析處理

首先，選用的是Huygens PSF軟件進(jìn)行分析。想看到干涉圖像，要在Huygens PSF的軟件中要選擇ALL，來顯示所有的配置。下圖所示，Holoor公司展示的引用的DLIP系統(tǒng)的真實(shí)強(qiáng)度結(jié)果圖。