光束质量对平顶衍射光学元件输出的影响

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.

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

所属期刊栏目：43

分类号：O436(光学)

资助基金：国家重点研发计划2021YFB3602600

在线出版日期：2023-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：47-55