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1.简介 ;HP#bx q1jN]H 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 sSz%V[XWL 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 I'?6~Sn3 Z~_8P 2.模拟任务 lAz2%s{6 y)tYSTJK @"w2R$o DOE: FZH-q!"^cK 相位型衍射 x_k S
g 光束整形器 IyOpju)? 直径:2mmx2mm qv$!\ T 形状:圆形 cFDxjX?~ 相位级次:16 ?|lI Xz M}u1qXa 95[wM6?J 3.建模任务:入射光场 W-ez[raY ljuNs@q 9{$8\E9*nd 高斯准直激光光束的光束参数 t{6ap +%L GY9y9HNZ • 波长:632.8nm GyuV
% • 激光光束直径(1/e2):1mm P2t_T'R} &>g~-s
&kiF/F 1 EavX8r 4.建模任务:期望输出光场 XddHP;x _;7fraqX xG8`'SNY 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): HS7_MGU @0D![oA • FWHM-直径:0.5mm ` zY!`G • 边缘宽度:50um [g`, AmR\! • 效率:>95% jWSb5#Pw • 信噪比(SNR):>30dB d@Q][7 • 杂散光:<5% BJgDo g Jk[Ja
2kVp_=c iE=P'"I 5.设计方案 3}j1RYtz 7
v~ro ^aHh{BQ% • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 K#wK1 Sv • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 @701S(0'7 =U
c$D*
-%H%m`wD c|Y!c!9F 6. 衍射光束整形器会话编辑器 H]]c9`ayt =hGJAU S/fW/W*/} • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ED/FlL{ • 用户必须输入所需的信息 v8~YR'T0`V - 入射场 :!']p2B - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) F"[3c6yF - 系统参数 as#J qE - 制造条件 p-Pz=Cx- O_AGMW/2+
O|7yP30?M ,T{oy:rB 7.设计过程 JhJLqb@q S>#R_H<( }[v~& `iQqhx
SM<d : u-.T.zZl B2(,~^39 设计和优化过程由两步完成: sf)W~Lx5a 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 "H?QqrKx 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 (u9Zk~)F a_{6Qdl 8.系统模拟 :,^>d3k • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 N~| t!G*9 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Vo >Xp • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 !F$R+A+L • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 wS%zWdsz bE4HDq34
SK-W%t t%$@fjz 9. 初始几何光学设计的结果 c{VJ2NQ+ ="dDA/,$VS L=g_@b eO[c l B uw"*zBxl 感兴趣的优化函数 e "n|jRh • 效率满足(>95%) c3W
BALdh • 信噪比不满足(<30db) >|nt2 • 杂散光不满足(>5% y
1nU{Sc@ _Ex|f5+ uLK(F
B l"5y?jT a:}E& ,&M 10. 后续IFTA优化后的结果 j3 P$@< 9^\hmpP@D z6cYC, Y`^o7'Z2^P
gQ+9xT d &O*ENpF 感兴趣的优化函数 eEP(
). • 效率满足(>95%) l{Er+)a • 信噪比满足(<30db) -l[jEJS} • 杂散光满足(<5%) iaRR5D- k{-`]qiK 11.总结 Z
Xb}R^O- • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 HsH<m j • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 q~h:<,5 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 lwJip IO • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 ;"@ :}_t • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 I4~^TrznRa <T4(H[9B c,$mWTC QQ:2987619807 DqlK.
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