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。 DTd qwe6pi - 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-/ }*ml
_.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° TFXKC l
效率:>70% $?;)uoAg
杂散光:<20% A5s;<d0
pMf
?'l >52%^ ? 2.设计相位函数 r\ C"Fx^ gA] 3h8%w ?lU(FK
!2.eJ)G
相位的设计请参考会话编辑器 wOEc~WOd
Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 9?sm-qP
设计没有离散相位级的phase-only传输。 }Am5b@g"$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。 CXTtN9N9 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{ )}Cf6m}
s4 Vju/ QQ:2987619807 j,z)x[3}