光束质量对平顶衍射光学元件输出的影响 |
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引用本文: | 戴深宇,郑昕,赵帅.光束质量对平顶衍射光学元件输出的影响[J].光学学报,2023(14):48-56. |
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作者姓名: | 戴深宇 郑昕 赵帅 |
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作者单位: | 季华实验室光电科学与技术研究部 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2021YFB3602600); |
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摘 要: | 衍射光学元件(DOE)对入射光束的波长、束宽、光束质量等参数都有很高的要求,其中光束质量的影响无法直接通过相干光场的衍射积分得出。本文利用高斯谢尔模型(GSM)光束分析了光束质量对平顶衍射光学元件输出的影响。采用对称迭代傅里叶变换算法设计了输出平顶光斑的DOE。用模式分解的方法研究了不同光束质量的光束经该DOE后的输出光斑,发现光束质量因子增加会使输出光斑平顶区尺寸减小,导致DOE失效。从交叉谱密度出发,表明DOE的输出光斑是相干部分和非相干部分的卷积,其中非相干部分是导致输出光斑劣化的原因。给出了平顶衍射光学元件适用的最大M2因子与输入和输出光束尺寸之间的关系。给出了一种GSM光束整形DOE的设计方法,该方法有助于在低光束质量激光器中实现DOE的应用。
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关 键 词: | 衍射与光栅 衍射光学元件 光束质量 高斯谢尔模型 模式分解 |
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