切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1423阅读
    • 0回复

    [分享]设计和分析GRIN扩散器（完整） [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6441
    光币
    26350
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-05
    教程565（1.0） {t]8#[lo  
    br?pfs$U  
    1.模拟任务 oGt2n:  
     {817Svp@  
     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。 B_3N:K Y 9  
     设计包括两个步骤： ]x'd0GH"]  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 DTdqwe6pi  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 <e@4;Z(h04  
     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。 I%z,s{9p  
    Z:,`hW*A6  
    g/w <T+v  
    照明光束参数 I&% Z*H  
    g-/ }*m l  
    _.m|Ml,`{  
    波长：632.8nm @)ls+}=Y  
    激光光束直径（1/e2）：700um
     $L'[_J  
    fzN?X=  
    理想输出场参数 !bn=b>+  
    sP>-k7K.  
    V'K:52  
    直径：1° 7H,)heA  
    分辨率：≤0.03° TFXKCl  
    效率：>70% $?;)uoAg  
    杂散光：<20% A5s;<d0  
     pMf ?'l  
    >5 2%^ ?  
    2.设计相位函数 r\C"Fx^  
    gA]3h8%w  
    ?lU(FK  
    !2.eJ)G  
     相位的设计请参考会话编辑器 wOEc~WOd  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 9?sm-qP  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 }Am5b@g"$Y  
     |Rm_8n%m  
    3.计算GRIN扩散器 {_Fh3gjb/  
     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。 -6e^`c6{  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 {m_y<  
     最大层厚度如下： 7T(&DOGZ  
    S>s+ nqcP  
    4.计算折射率调制 g$JlpD&  
    e?KzT5j:  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 Ns\};j?TU*  
    }>b@=5O  
     将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 p?4,YV|#  
    CsjrQ-#9yn  
    _9<Mo;C  
     生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 Q&w"!N  
    ,}l|_GGj  
    @z`eqG,']  
     乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 C4 -y%W"P  
     KC8  
    #[Rs&$vQm  
     将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。 s#Xfu\CP  
    _]L]_Bh  
    UUGX@  
    nXERj; Q"  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 h%sw^;\!  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 I |"'  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 ^AoX|R[1%  
    mRxeob  
    5.X/Y采样介质     y=AF EP  
    N7_(,Gu*R  
    j_z@VT}y  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 CXTt N9N9  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 VeOM `jy  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 B) dG:~  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 8= g~+<A  
      Xi w  
    1E0!?kRK  
    7vc4 JO]  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 =>@ X+4Kb  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 |<uBJ-5  
     应该选择像素化折射率调制。 9ZuKED  
    3r[ s_Y*  
    z|zEsDh;  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 4E+8kz'  
     只优化和指定一个单周期。 {~XAg~  
     介质必须切换到周期模式。周期是 I6,||!sZ  
    1.20764μm×1.20764μm。     ?6h~P:n.  
    5tEkQ(Ei8  
    6.通过GRIN介质传播 46~nwi$,^  
    t[MM=6|Wb  
    pwV~[+SS_  
    m[BpV.s  
     通过折射率调制层传播的传播模型： E%a&6W  
    - 薄元近似 BnaI30-  
    - 分步光束传播方法。 {Q @?CT  
     对于这个案例，薄元近似足够准确。 p$` ^A  
     在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。 :SY,;..3e  
     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）。 G"".;}AV  
     b*4aUpW  
    7.模拟结果 xc7Rrh]}  
    sn]D7Ae  
    角强度分布
    （参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
    ,bP8"|e  
    8.结论 XV,ce~ro[  
     XJk~bgO*  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 )19#g1rn5  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 U8@P/Z9  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 N2lz {  
    )}Cf6 m}  
     s4Vju/  
    QQ：2987619807 j,z)x[3}  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表