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1.简介 tcI}Ca>u %cCs?ic 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 wpN k+; 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。 Jwj%_< ktK_e 2.模拟任务 (&&4J{`W9 *o-.6OxZ$ |nbf' DOE: n$U#:aQE 相位型衍射 )Y]{HQd 光束整形器 Ib|Rf;J~- 直径:2mmx2mm GQ*wc?f3 形状:圆形 [(o7$i29|% 相位级次:16 h tx;8: _tSAI PN0VQ/.. 3.建模任务:入射光场 $jm>:YD G+F#n6Vx ygeDcnvR] 高斯准直激光光束的光束参数 o8zy^zN$6 j>]nK~[ka • 波长:632.8nm ,QC{3i~ • 激光光束直径(1/e2):1mm HQ|MhM/" I+Jm>XN
H_EB1"C;\ ?s\
OUr 4.建模任务:期望输出光场 fq5_G~c= \
W?R e?`5>& Up 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ?|WoIV. ?notxE7 ] • FWHM-直径:0.5mm {n/uh0>f* • 边缘宽度:50um z ^_*& • 效率:>95% 5~Cakd]> • 信噪比(SNR):>30dB 61/.K_%I. • 杂散光:<5% xfy1pS.[: fLDg~;3
lE!a NM]s8cK_ 5.设计方案 BYTnrPA&Z; ixW@7m wj[\B*$? • 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)。 N B\{' • 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)。 CNQC^d\ h pWPIJ>2G:
Ct2j ZqCDo zUkN 0 6. 衍射光束整形器会话编辑器 !>BZ6gn5 t<T[h2Wd D'L'#/hK • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 AS E91T~ • 用户必须输入所需的信息 {o!KhF:[ - 入射场 'xhcuVl - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) CM<]ZG7 - 系统参数 $&$w Y/F - 制造条件 i<H wTmm$ |+35y_i6
tp6M=MC% @HRC\OG 7.设计过程 '"<6.,Ae %honO@$ 0{[m%eSK' O(tX8P
Q5N
@%tRhG fV v.@HL{ rsF\JQk 设计和优化过程由两步完成: Tn eq6> 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ~7$&WzD 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Y4cYZS47 f;&]:2.j 8.系统模拟 %V1Z~HC • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 <V7>?U l • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 a 4=N9X • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 %r-V2) • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 %]gn?`O H;U)b{
&?uz`pv2 yC3yij<oR 9. 初始几何光学设计的结果 tG8jFou FuUD 61JHY 2u"7T_"2D y.=/J8-> *?z0$Kz<,[ 感兴趣的优化函数 qS/V"|G( • 效率满足(>95%) P+!"wX0*N • 信噪比不满足(<30db) Vo9F • 杂散光不满足(>5% 'zEI;v bn(`O1r[( #Hvq/7a2R E,wVe[0)f `C_jP|[e 10. 后续IFTA优化后的结果 K]qM~v<A Yz4_vePh+5 &O)&k OdQT2PA_
d\H&dkpH yMZHUd 感兴趣的优化函数 PN$X N< • 效率满足(>95%) q;fKcblKj • 信噪比满足(<30db) OFGsjYLw • 杂散光满足(<5%) FYb34LY TDg@Tg0 11.总结 ?\U!huu • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 v}sY|p" • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 \XF}?*8 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ~XydQJ^* • 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。 3;7q` • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 _TUk(Qe `:wvh( R7s|`\ QQ:2987619807 H{?9CxYa
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