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1.简介 ;DRTQn`m $A\m>*@ 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 q`|CrOzO 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。 Tp%(I"H'_; =H]F`[B= 2.模拟任务
:S
%lv }k$4/7ri FcbM7/ DOE: m@xi0t 相位型衍射 e,1u 光束整形器 zzpZ19"`1 直径:2mmx2mm **_&i!dtL 形状:圆形 h\[\\m
O 相位级次:16 !%L,*' L wJ0 l3i,K^YL 3.建模任务:入射光场 j#A%q"]8 m7]hJ,0 >%b\yl%0 高斯准直激光光束的光束参数 g;p)n |lQ;ALH! • 波长:632.8nm 'w/qcD- • 激光光束直径(1/e2):1mm [.yJV` M7}Q=q\9
~XM[>M\qB T8J4C=?/ 4.建模任务:期望输出光场 _cqy`p@" Rhgj&4 5OLQw(E 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): qojXrSb"y x!TZ0fq0 • FWHM-直径:0.5mm ]TpU"JD • 边缘宽度:50um dJ3IUe • 效率:>95% ~ 9o6 W", • 信噪比(SNR):>30dB U5ZX78>a • 杂散光:<5% %n?vJ#aX% [IX+M#mf
z5cYyx
r> R'K/t|MC 5.设计方案 lP<I|O=z 3 x*z\VJ XJ\hd,R • 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)。 6Z:YT&,f • 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)。 :KE/!]z u:P~j
l[h'6+o M].8HwC + 6. 衍射光束整形器会话编辑器 |hzT;
!rL<5L dbGgD=}o • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 >>'C
:7+Y • 用户必须输入所需的信息 -E>)j\{PX7 - 入射场 [[L-jq.' - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) |Fln8wB - 系统参数 wrv5V M} - 制造条件 X)Gp7k1w ? 5|/
C
eD#XDK _^!vCa7f 7.设计过程 $~u.Wq 4iX-( ir, =7/-i 0{rx.C7|
j~av\SCU* F@W*\3) S3\jcgrS 设计和优化过程由两步完成: 7XAvd- 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 f05d ; 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 E%pz9gcSx mV\$q@sII 8.系统模拟 D!3{gV# • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ]r"Yqv3 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 a-0cN 9 • 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。 m#@_8_ M • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 c[(Pg% 3(_!`0#F%
!q/5yEJ>h 6].:.b\qQc 9. 初始几何光学设计的结果 $Xf (^K 1"E\C/c KFhG ( F8mC?fbK9 4br6$ 感兴趣的优化函数 d]B=*7] • 效率满足(>95%) )2j:z#'> • 信噪比不满足(<30db) W'/>et • 杂散光不满足(>5% aC\4}i< ?Myh7 pM$ @m] 2<6j1D^jM 5w3Fqu>39? 10. 后续IFTA优化后的结果 sBW3{uK
9YKDguG X0i3 _RVa @EZ>f5IO+
d<T%`:s< R}%8s* 感兴趣的优化函数 0D3OE.$0 • 效率满足(>95%) 3E|;r
_;
8 • 信噪比满足(<30db) UzQ$B> f • 杂散光满足(<5%) ~
=.CTm]vf qo;)X0N 11.总结 Mtp%co )f • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Q< |