衍射多焦点元件介绍发表时间:2021-09-24 15:26 衍射多焦点元件介绍 衍射多焦点(MF)透镜允许单个入射光束同时沿着传播轴上以多个焦距聚焦。焦点的数量在设计期间根据客户的应用需求确定。本应用说明旨在帮助用户理解使用衍射多焦点元件时的功能和注意事项。 操作原理: 操作原理非常简单。准直的输入光束(单模或多模)通过DOE后,输出光束聚焦在固定数量的焦距上,该焦距是在DOE设计期间根据客户的系统要求预先确定的。 衍射多焦点DOE有两种配置: DOE由具有预定焦距的平凸透镜组成。在此,衍射图案被蚀刻在透镜平面侧。参见下图。 另一种配置是衍射多焦点,它由一个窗口组成,该窗口可根据客户的需求量身定制,以在一定距离处获得焦点。这可以通过在DOE之后添加一个简单的聚焦透镜轻松实现,该透镜的BFL(后焦距)确定了工作距离(WD)。参见下图。 使用Holo / Or的衍射多焦点光学计算器可以找到建议的最小输入光束,以实现所需的输出以及不同的焦点位置。 理论: 多焦点位置是折射焦距f折射率和预定衍射焦距f 衍射的函数。
f “ m”:“ m”衍射级的焦距
设计注意事项和限制: 对于二元设计(2级蚀刻),由于物理限制,功率效率在75%(对于双焦点和多焦点)到85%(三焦点)之间变化。
λ 标称:标称波长 在这种情况下,Holo / Or可以使用用户的替代波长来模拟预期的性能(阶次之间的功率分配)。每个焦点包含输入光束功率的一小部分。
最小输入光束尺寸由特定于当前应用的各种设计参数确定,并且其直径必须至少与DOE中的前3个菲涅耳环一样大。 沿传播轴的强度分布的模拟效果: 焦点之间的距离变化 由于制造限制或应用要求,有时需要更改焦点之间的间隔。最简单的方法是更改光学系统的有效焦距(EFL)。可以使用以下公式计算两个相邻焦点之间的距离: 其中:
相同的数学关系可以用于制造特定波长的半标准多焦点镜片。在这种情况下λ≠λ 0
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