教程565(1.0) Qzy[ KfpDPwP@ 1.模拟任务 idiJ|2T"G
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(QLk 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。 Ezw(J[).C 设计包括两个步骤: z^=.05jB - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 o3*IfD - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 x
8lgDO 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。 yIC.JmD* JJJlgr]#
u,<I% 照明光束参数 (XYYbP
}}Ah-QU
!%b.k6%>w
波长:632.8nm [OFg
(R-
激光光束直径(1/e2):700um OoOKr ~J1;Z0}# 理想输出场参数 gNr/rp9A$m
Sqj'2<~W
gzqx{ ]
直径:1° pC,MiV$c"
分辨率:≤0.03° }5dYmny
效率:>70% Y~]E6'Bz
杂散光:<20% M##h<3 I
-.ITcDg )2T?Z)"hO 2.设计相位函数 bv$g$ Hb5^+.xur q)R&npP7
~?&;nTwHe
相位的设计请参考会话编辑器 VQE8hQ37
Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 dA-ik
设计没有离散相位级的phase-only传输。
8mTjf Br
Th,15H
DA 3.计算GRIN扩散器 VgG*y#Qf$ 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。 De`)`\U 最大折射率调制为△n=+0.05。 =KJK'1m9 最大层厚度如下: UlQZw*ce TTcMIMyLT 4.计算折射率调制 ~6!{\un
PY7j uS[+ 从IFTA优化文档中显示优化的传输 !J
")TP= \YO1 ;\W 将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 ,^,KWi9 lC&U9=7W kSGFLP1FN 生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 [O*5\&6 f h05*]r A,-UW+:
乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 \y?Vou/
5|YpkY Dg~r%F 将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 Nzj7e 1= j>XM+> 1zNH[
#W[/N|~wx
数据阵列可用于存储折射率调制。 }.O,P'k
选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 WCxt-+#
插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 z7'3d7r?
fk-zT
5.X/Y采样介质 Fy^*@& FC<aX[~&3
i)fAm$8#G GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 Aat_5p 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 u'cM}y& 元件厚度对应于层厚度12.656μm。 ecIxiv\ 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 1(0LX^% `*nVLtT Y fiA_6
:-HVK^$%
基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 s.z (1MB]
折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 v <1d3G=G
应该选择像素化折射率调制。 )s^D}I(
"O1\]"j
[pi!+k
优化的GRIN介质是周期性结构。 \{
只优化和指定一个单周期。 -'btKz*9
介质必须切换到周期模式。周期是 E
O^j,x g
1.20764μm×1.20764μm。 FbB^$ ]* ]kUF>Wp 6.通过GRIN介质传播 c!l=09a~a+ JK:i- y]$%>N0vLX
gj{2"tE
通过折射率调制层传播的传播模型: s0,c4y
- 薄元近似 M.|O+K z
- 分步光束传播方法。 ^g/
对于这个案例,薄元近似足够准确。 0~{jgN~
在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 p^PAbCP'|3
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)。 b4%sOn,
)P 7.模拟结果 M3-
bFIt A*tG[) 角强度分布
(参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
u|prVzm\m
8.结论 jA@js v
.Fo0AjL}x VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 |r2U4^ 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 k?-GI[@X 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 (ZR+(+i, r|2Y|6@
. 7WNd/WG QQ:2987619807 #~]S