教程565(1.0) JsD|igqF- mfCp@1;26 1.模拟任务 {q1u[T&r
hxe X6 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。 *9O@DF&*6 设计包括两个步骤: h 1REL^!c - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 >PmnR>x-rj - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 zW9/[Db 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。 r"xs?P&/$ PJ3M,2H1b. IB\O[R$x 照明光束参数 N/6!|F
}^tW's8
-"uOh,G}
波长:632.8nm <`'T#e$
激光光束直径(1/e2):700um <@H`5[R z,xGjSP 理想输出场参数 hh7unHt-
( we)0AxF'
+*L<"@
直径:1° Gw-y6e'|Y
分辨率:≤0.03° c$^~7.~{Qy
效率:>70% y/>IF|aX
杂散光:<20% $q*hE&x
Qd
t0.71( xVN(It7g 2.设计相位函数 A"i$.dR{ *%CDQx0} %Hu?syo
ex6QHUQ
相位的设计请参考会话编辑器 F4DJML-(
Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 ,{2= nb[
设计没有离散相位级的phase-only传输。 vR4omB{
\c4D|7\= 3.计算GRIN扩散器 9 iV_ 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。 H/}W_ h^^ 最大折射率调制为△n=+0.05。 o@sL/5, 最大层厚度如下: &oxHVZJ Ubm]V{7 4.计算折射率调制 i F \H /tj_WO_ 从IFTA优化文档中显示优化的传输 "</A)y& =z!/:M 将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 {uN-bl?o T~8kKw Y_nl9}&+C0 生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 P&IS$FC.\ P,@/ap7J yT|44
D2j
乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 r;_*.|AH
KAg-M# \+j:d9? 将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 'U-8w@\Z =[,EFkU?B "0LSy x
08+\fT [
数据阵列可用于存储折射率调制。 wOg#J
选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 L)c]i'WZ
插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 B`)TRt+'.
B#r"|x# [
5.X/Y采样介质 XtqhK"f% +GncQs
y
=q}Z2 OoYh GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 {r%T_BfY 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 %bS1$
v\n 元件厚度对应于层厚度12.656μm。 *!pn6OJ"Q} 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。
Clb7=@f m-bu{ ^l<!:SS
-S#jOr
基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 ?&!e
f{
折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 Pkv+^[(4
应该选择像素化折射率调制。 Mm;[f'{M)
"B>8on8O
L+~XW'P?
优化的GRIN介质是周期性结构。 6^lix9q7
只优化和指定一个单周期。 B=~uJUr
介质必须切换到周期模式。周期是 CB#B!;I8v
1.20764μm×1.20764μm。 DMOP*;Uk b=5ZfhIg[ 6.通过GRIN介质传播 Xl:.`{5L dQ_hlx!J ]FgKL0
!%[fi[p
通过折射率调制层传播的传播模型: PS8^=
- 薄元近似 (3~^zwA
- 分步光束传播方法。 9h/Hy aN
对于这个案例,薄元近似足够准确。 gVrfZ&XF84
在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 @_wJN Qo`
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)。 ?aI.Z+#
)2Bb,p<Wr 7.模拟结果 G[6i\Et Lrmhr3
w5 角强度分布
(参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
p[&b@U#
8.结论 a?xZsR
&*745,e VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 $+PyW(
r 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 wbvOf X 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 {u+=K-Bj *s<cgPKJ@
;/t~MH QQ:2987619807 m2P&DdN[