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
    • 1393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
    6374
    光币
    26015
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-05
    教程565（1.0） 7yxZe4~|#  
    6W."h PP  
    1.模拟任务 f sAgXv  
     :Eq=wbAw  
     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。 Z{7lyEzBg  
     设计包括两个步骤： iD#HB o  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 gE]) z*tqX  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 7$'%*|C.  
     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。 v;AMx-_WH  
    W+V#z8K  
    pzmm cjEC  
    照明光束参数 Q3,`'[ F  
    %m1k^  
    kVE% "  
    波长：632.8nm C#[YDcp4  
    激光光束直径（1/e2）：700um
     +lmMBjDa  
    /`#sp  
    理想输出场参数 ^%wj6  
    {ecmOxKP}  
    RX:wt  
    直径：1° !xyO  
    分辨率：≤0.03° Ps5UX6\ .m  
    效率：>70% $8h^R#  
    杂散光：<20% 2f ]CnD0$  
     t QkEJ pj  
    4Waot  
    2.设计相位函数 :Jwc'y-]  
    6rP[*0[  
    ik02Q,J  
    N#'+p5|>  
     相位的设计请参考会话编辑器 Y ::\;s  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 YP{)jAK  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 5"Q3,4f  
     DG}YQr.L  
    3.计算GRIN扩散器 cy8+@77  
     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。 b;K>Q!(|  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 j$<uE{c  
     最大层厚度如下： &n+3^JNl  
    pvM;2  
    4.计算折射率调制 @sv==|h  
    E"!C3SC [  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 g9(zJ  
    AEaT  
     将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 MJ'|$b}  
    *F/uAI^)  
    j|gv0SI_ w  
     生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 }r^@Xh  
    'bp*hqG[  
    r(NfVQF  
     乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 CZyOAoc<  
     (v(!l=3  
    2f(5C*~  
     将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。 l4u@0;6P  
    &RP!9{F<  
    bA\TuB  
    q#wg2  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 9'F-D  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 5g  ,u\`  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 6He7A@Eh  
    2xRb$QF  
    5.X/Y采样介质     $+P9@Q$  
    +F q`I2l|  
    _KiaeVE  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 v<iMlOEt  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 NfcY30}:  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 |eL&hwqzG  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 K1#Y{k5D}  
    Ao)hb4ex  
    JPL8fX-w  
    @>f]0,"(  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 RP'`\| |*  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 cAJKFu X"  
     应该选择像素化折射率调制。 w#[Ul9=?6  
    n's3!HQY[  
    Xm`s=5%  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 %98F>wl  
     只优化和指定一个单周期。 ,GEMc a,`  
     介质必须切换到周期模式。周期是 <K!5N&vh  
    1.20764μm×1.20764μm。     Jo Qzf~  
    BX$t |t;!m  
    6.通过GRIN介质传播 F^b C!;~x  
    K;;Q*NN-  
    Ge$cV}  
    Zzr+p.  
     通过折射率调制层传播的传播模型： +aRjJ/*  
    - 薄元近似 *FDz20S  
    - 分步光束传播方法。 Z'dY,<@  
     对于这个案例，薄元近似足够准确。 pgz3d{]ua  
     在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。 hkSpG{;7  
     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）。 hKjvD.6]%  
     _`Ey),c_  
    7.模拟结果 eU_|.2  
    Yu=4j9e_mG  
    角强度分布
    （参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
    06*R)siC  
    8.结论 _H^Ij  
     d_#\^!9  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 pW O-YZ#+  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 d$)'?Sf]h  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 !3Fj`Oh  
    m3XL;1y:a  
     =" K;3a`GI  
    QQ：2987619807 uHBX}WH  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表