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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 +ZeK,Y+Xy 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。 LX iis)1 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 vX"jL 所需工具箱:基本工具箱 M@O<b- 相关应用:101.01,100.01,284.01 '2c4
4F)i 相关教程和技术说明:Tutorial101.01,TN.021 ]e]hA@4 建模任务 5b%zpx0Y 系统建立会话编辑
B,RHFlp{ v9vY#W 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。 `jH 0FJQ )lB*]
n`Z] wvg>SfV,e s h^&3}  ut;KphvSH 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。 xm}`6B^f aW#_"Y}v' @)m+b; 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。 /A/k13 J %TRH,-@3h ~CL^%\K 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。 )ia$pes YM]ZL,8 优化文件被储存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_2”中。 +G>;NiP_ fIcra j8#B ~yuj;9m3 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。 jRzQ`*KC# gSu3\keF Oz_|pu j 1#T]CDs 下山单一算法被用来局部优化。 Z
)dz p3(&9~s t=oTU,< 优化后的高帽质量:SNR:39Db,效率:91%。SNR显著增加。 B%d2 tsDw $2\k| @)s ce P1mO ij~023$DTt 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。 2d Px s:8& 结论: zMQ|j_l9E VirtualLabTM允许折射光束整形系统的参数优化。 _fQBXG2 模拟和优化考虑了衍射,干涉和像差效应。 Ws(#ThA 信噪比和转化效率优化函数能够被用于评估系统质量。 1ssEJ;#s QQ:2284816954 备注:光学 =1Mh%/y
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