教程565(1.0) n5DS vg-Ah6BC{ 1.模拟任务 ;p(I0X
hCOCX_ 本教程将介绍设计和分析生成Top Hat图案的折射率调制扩散器图层。 [HEljEv 设计包括两个步骤: q4EOI - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 W ZT) LYA - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 f:K>o. 设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前,我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 H|IG"JB :R{pV7<O 8.!+Hm4 照明光束参数 V0<g$,W=
:R-_EY$k6
kSpy-bVn
波长:632.8nm &RHZ7T
激光光束直径(1/e2):700um +n%d,Pz 'ti ~TG 理想输出场参数 bess
b>=
UhKd o
kaT
!
直径:1° dC<2%y
分辨率:≤0.03° oj(st{,
效率:>70% GGs7]mhA
杂散光:<20% Ygbyia|
-N'wKT5
`-!kqJ 2.设计相位函数 I/*^s _P`
^B b8 E{~z
a&Z,~Vp
相位的设计请参考会话编辑器 '~9w<dSB!r
Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 9/`3=r@
设计没有离散相位级的phase-only传输。 8RI'Fk{
;:,U]@ 3.计算GRIN扩散器 \ iA'^69 GRIN扩散器应该包含一个1mm厚度石英玻璃作为基板,和一个折射率调制的丙烯酸薄层。 *3KSOcQ 最大折射率调制为△n=+0.05。 }BUm}.-{u, 最大层厚度如下: DbSR(: l>?f+70 4.计算折射率调制 ~dC.," 1l'JoU.<
从IFTA优化文档中显示优化的传输 v5 @9 =axuL P)) 将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 vGnFX0?h e*yl _iW @uz(h'~ 生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 UcKVLzKs |[0Ijm2 Cw"[$E'J
乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 !' 0PM[
"D'rsEh cMrO@=b; 将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 qj/Zk[ AmZW=n2^ `fOp>S^Q4
%^d<go^
数据阵列可用于存储折射率调制。 9q+W>wt
选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 O')=]6CQ*
插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 ~"_!O+Pj
dW22v!
5.X/Y采样介质 \*&?o51!e ZXN`8!]&
D@O5G d GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 ^We}i 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 kl[(!"p 元件厚度对应于层厚度12.656μm。 3:G$Y:#P 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 %#o@ c -\USDi( ?lfyC/
I o"3wL)2
基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 kBLFK3i
折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 lU%oU&P/"S
应该选择像素化折射率调制。 +'Y?K]zbt
S?6-I,]h
j{'_sI{{
优化的GRIN介质是周期性结构。 Rc3!u^?u
只优化和指定一个单周期。 ?PS?_+E\L
介质必须切换到周期模式。周期是 a0+q^*\d\R
1.20764μm×1.20764μm。 YR? E
z<p eEfGH 6.通过GRIN介质传播 Sa%%3_& .jg@UAK xY/F)JOeG
mr/?w0(C
通过折射率调制层传播的传播模型: QVJpX;u
- 薄元近似 NMfHrYHbh
- 分步光束传播方法。 6K )K%a,9
对于这个案例,薄元近似足够准确。 #t;]s<
在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 =|``d-
场采样必须设置为手动模式并且采样距离为4.5μm(半像素尺寸)。 z5oJQPPi
0e+#{k 7.模拟结果 /t`,7y3T ',xUU{5? 角强度分布
(参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
5jso)`IL
8.结论 MUsF
N*hV/"joZ VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 /V{UTMSz 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 & !ds#- 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 0;@>jo6,! i-w$-2w
NiWAJ]Z QQ:2987619807 {aq)Y>o5:T