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    [分享]用于圆形高帽整形的折射光束整形元件的参数优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-01-06
    案例307.01:用于圆形高帽整形的折射光束整形元件的参数优化 gHCk;dmq81  
    这个案例说明了通过折射光束整形编辑器设置一个光束整形系统。所得到的系统可以通过VirtualLabTM的参数优化来提升整个系统的性能。 W '54g$T  
    关键词:参数优化,透镜系统,光束整形,高帽,折射光束整形元件 Zr!he$8(2  
    所需工具箱:基本工具箱 GMLDmTV  
    相关应用:101.01,100.01,284.01 'J*)o<%  
    相关教程和技术说明:Tutorial101.01,TN.021 CH h]v.V  
    建模任务 +Fu=9j/,j  
    系统建立会话编辑 X[pk9mha  
    ){=2td$=$  
    折射光束整形编辑器帮助建立一个标准的光束整形系统。需要定义入射光束参数、光学结构参数和输出场参数。编辑器中所有参数被储存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_1”中。 8'c_&\kdv  
    -26GOS_8z  
    yj]\%3o<Z7  
    "b6ZAgxv  
       f#9DU}2m  
    会话编辑器产生一个光学流程图,其中包括一个高斯平面光源,一个光学界面序列元件用于光束整形器的建模,另外还有一个衍射光学优化函数探测器用于分析所产生的高帽质量。 >we/#C"x  
    K&{*sa r  
    'W0?XaEk-  
    对话编辑器通过几何光学分析方法计算整形器表面面形。优化函数:SNR:22dB;效率:90%。SNR比较低,因为高帽的边缘宽度比较小。 tF> ?]  
    :{pJ  
    ba_T:;';0  
    参数优化器可以提升高帽的SNR。特别的,它可以减小高帽的边缘宽度,这是因为基于场追迹技术允许考虑衍射,干涉和像差 Q=hf,/N  
    n[2[V*|mI  
    优化文件被储存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_2”中。 ==d@0`  
    U?dd+2^};t  
    (bP\_F5D  
    ((Bu Bu>  
    参数优化器需要在效率和SNR之间转换。因为效率很好时,对在通用优化函数中的SNR的冲击会增加。 N?j,'gy4  
    w`~j(G4N  
    )KvQaC  
    X2#;1 ku  
    下山单一算法被用来局部优化。 neC]\B[Xm  
    3e)3t`  
    ,~@0IKIA Q  
    优化后的高帽质量:SNR:39Db,效率:91%。SNR显著增加。 ,$ICv+7]  
    ^%|(dMo4  
    0q_Ol]<V  
    <fY<.X  
    优化后的光路流程图存储在“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_3”中。高帽靠近光轴的部分中仍然包含少量的一致性错误,因为整个高帽面形都参与优化。第二衍射光学优化函数探测器用来计算高帽中心区域的一致性错误,这样可以进一步提高光束质量,并在整形和靠近光轴处的一致性错误之间找到一种折中的办法。 ebF},Q(48  
    结论: wA`A+Z2*?  
    VirtualLabTM允许折射光束整形系统的参数优化。 WFBg3#p  
    模拟和优化考虑了衍射,干涉和像差效应。 8'+XR`g:ax  
    信噪比和转化效率优化函数能够被用于评估系统质量。 x Hw$  
    ]# hT!VOd  
    z_XI,u}  
    QQ:2987619807
    &HKrmFgX{  
     
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