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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-05
    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  
    =axuLP))  
     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*y l_iW  
    @uz(h'~  
     生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 UcKVL zKs  
    |[0Ijm2  
    Cw"[$E'J  
     乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 !' 0PM[  
     "D'rsEh  
    cMrO@=b;  
     将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 qj/Zk [  
    AmZW=n2^  
    `fOp>S^Q4  
    %^d<go^  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 9q+W>wt  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 O')=]6CQ*  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 ~"_!O+Pj  
    dW2 2v!  
    5.X/Y采样介质
    \*&?o51 !e  
    ZXN`8!]&  
    D@O5Gd  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟  ^We}i  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 kl[(!"p  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 3:G$Y: #P  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 %#o@c  
    -\USDi(  
    ?lfyC/  
    Io"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`,7y 3T  
    ',xUU{5?  
    角强度分布
    (参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
    5jso)`IL  
    8.结论 MU sF  
    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  
     
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