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此案例演示了设计和优化衍射光学元件的(DOE)作为光扩散器,来生成矩形高帽图样。 .Y^d9. hX'z]Am< 1.建模任务 [+:mt</HN Y7b,td1 w>9H"Q[ DOE:扩散器 ^Q43)H0 直径:1.4mm X 1.4mm ^t^<KL; 相位等级:2 "S{6LWkD 像素尺寸:>1um #Tg|aW$(* b Q9"GO<X
i$fjr[$B 2.照明光束参数 D@lAT#vA xRTg
[
9+N._u w|n?m !Wdt:MUI8 波长:632.8nmm *+,Lc1|\ 激光光束直径(1/e2):700um Jq?^8y B4*X0x 3.期望输出场参数 Z|cTzunp UtGd/\:
"z(fBnv <5!RAdaj+ v#<+n{B • 直径:1° i-"h"nF" • 分辨率:≤0.03° YiI:uG!|D • 效率:>70% *`pec3" • 杂散光:<20% e G*s1uQl U7f&N 4.设计和优化方法 _uy5?auQ z}b U\3! • VirtualLab Fusion可以使用不同的设计和优化方法。 {7M4SC@p| • 对于此案例,迭代傅里叶变换算法(IFTA)用于设计和优化(DOE)期望的衍射光学元件。 6_`eTL=G 1!v >I"] 5.配置方法 ]B[/sqf %f3Nml CDTk 你可以 ~_ l:b • 使用辅助会话编辑器,进行光学系统的设置并且配置优化和设计文档。 JY050FL • 或手动进行一切配置(更高级的方法)。 dn.c#,Y EK- bvZ 通过点击Start→Diffractive Optics→Regular Shape Diffuser 看可以打开会话编辑器的开开始页面。如下图所示。 t&Y^W < omUl2C
n.H`1@ ow>[#.ua 6.设置输入光束参数 8`LLHX1| I+4qu|0lA
)V+Dqh,-g .n|3A3: 腰束和发散角的定义:1/e2 Waist Diameter,Divergence Full Angle。 Rp@}9qijb YWBP'Mo
0?4^.N n3 !PP?2Ax 设置波长为632.8nm,腰束直径为700um。 bl=*3qB )dN,b(w9 7.光学系统 s7)# NT2 [ Xo
J7
DrCfC[A~] @ : 选择光学系统为角谱(Angular Spectrum)。 D<L{Z[ ^&w'`-ra
GPhwq n{ ea[a)Z7# 光学系统周围介质默认为空气。 z )}wo3 P@T $6%~ 8.期望输出场设置 T.Y4L :w`i
[.#$hOsNR Z(`K6`KM 维度设置为二维高帽(2D Top Hat),高帽(Top Hat)形状设置为矩形(Rectangular Shape)。 w!Lb;4x ? ne~#{q 9.参数确认过程中的提示 -){^
Q:u gdn,nL`dP
5>k~yaju/ Z.Y8 z#[xg sVl:EVv • 指定要创建光图样的期望光学分辨率。 "kuBjj2 • VirtualLab Fusion给出了一些有用的建议。 Fe>#}-` • 考虑到在相干照明下,光图案由散斑组成。为了获得清晰的期望光图案,散斑尺寸应该小于光图案的最小细节。 u^eC • 散斑大小由分辨率影响,但不能任意控制。 ).#D:eO[~ T=KrT7 10.警告 cngPc]?N / z>8XM& Z"8cGN' k/rkJ|i+p 出现以下情况,会出现红色警告信息: I)4|?tb? • 通告指定的光学系统,不能达到期望的分辨率。 mp$II?hZ* • 光学系统将创建离散点,而不是散斑图。
M]:B: ; • 光学系统或指定分辨率并不能实现光图案所有的细节。 ZFw743G YO4ppL~xe 单击Optimize Resolution按钮来帮忙调整系统参数。 w5G34[v [
^ \) 11. 帮助改变参数 us *l+Jw,m j
W]c9u
/u1zRw +[nYu)puP ;7{wa]
• 这个对话框会显示分辨率是否适合典型的扩散器设计。 KD<`-b)7< • 此处显示设置没有任何问题。 !Dn1pjxc • 另外,通过这个工具,VirtualLab Fusion提供了某些确定选项以对参数进行调整,从而达到一个最佳的激光光束直径和分辨比。 #Y b9w3N wA+4:CF@ 12.DOE透过率函数参数 k5< |