教程565(1.0) gV2vwe U?*zb 1.模拟任务 3iCe5VF
H9mN nZ_k 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。 {821e&r 设计包括两个步骤: c/|{yp$Ga> - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 srVWN:uuH - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 LwC?t3n 设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前,我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 9>)b6)J D /Y#8.sr k=]e7~! 照明光束参数 V<QpC5
:_8K8Sa
&C9IR,&
波长:632.8nm B\J[O5},
激光光束直径(1/e2):700um _:r8UVAT. UP-eKK'z 理想输出场参数 p&(0e,`z/
/Q1 b%C
=Z\q``RBy
直径:1° &}"kF\
分辨率:≤0.03° y%TqH\RKv
效率:>70% C4mkt2Eb0a
杂散光:<20% C- YYG
C'JI%HnQ Tn7Mt7 h 2.设计相位函数 suN6(p(. '12m4quO q8{Bx03m6
xV>
.]
相位的设计请参考会话编辑器 #{6VdWZ
Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 +^AdD8U
设计没有离散相位级的phase-only传输。 K*@?BE
A;co1,]gR 3.计算GRIN扩散器 q[U pP`Z% GRIN扩散器应该包含一个1mm厚度石英玻璃作为基板,和一个折射率调制的丙烯酸薄层。 )I%M]K]F 最大折射率调制为△n=+0.05。 sp\6-*F 最大层厚度如下: T"g_a|7Tj `oxBIn*BD 4.计算折射率调制 v}DNeIh~ b `P6Ox3 从IFTA优化文档中显示优化的传输 !X}+JeU' awzlLI<2p 将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 C6e5*S 02]HwsvZ [vu;B4^" 生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。
^tTM
7 )
gl{ x
eEqcAUn
乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 JAxzXAsAR
c44s@E Jq^[^ 将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 iZ]^JPU} t ]BG)] ndQw>
3ML^ dZ'
数据阵列可用于存储折射率调制。 q>%B @'
选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 DcxT6[
插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 O]IAIM
(\qf>l+*
5.X/Y采样介质 myo4`oH 1#Vd)vSP
ZKI8x1>Iq GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 &DW !$b 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 ?<J~SF Tt 元件厚度对应于层厚度12.656μm。 /%g@ ; 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 l(1.Ll
Ifp8oL? S; 2H;#L`Z*
_E9[4%f
基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 VK/L}^=GOO
折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 ^4IJL",
应该选择像素化折射率调制。 hrX/,D -c
Wt%Wpb8
0s8fF"$
优化的GRIN介质是周期性结构。 N(i.E5&9
只优化和指定一个单周期。 o5]-Kuw`
介质必须切换到周期模式。周期是 SEnr"}
1.20764μm×1.20764μm。 E|-oUzt +/_XSo 6.通过GRIN介质传播 kP5I+B [m! P(o 9<&*iIrM
.8'c
c8
通过折射率调制层传播的传播模型: otaRA
- 薄元近似 MHp:".1
- 分步光束传播方法。 e6*,MnqBh
对于这个案例,薄元近似足够准确。 (<.\v@7HC
在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 `)$G}7cRUH
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)。 D<70rBf2
C\{ KB@C\* 7.模拟结果 H{*rV>% me@`;Q3 角强度分布
(参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
"O#
V/(
8.结论 +b_[JP2
jBEW("4R VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 8@doKOA~T 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 S5gBVGh 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 g'!"klS93 ga,kKPL
,dd1/zm QQ:2987619807 fJNK@F