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1.简介 1eb1Lvn SH`"o 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 |f zo$Bq 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 *`l>1)B> [Cr_2 2.模拟任务 k)4|% jN*A"m Tzk8y7$[ DOE: H=yD}!j 相位型衍射 @*2FG\c< 光束整形器 \8t g7Sdq 直径:2mmx2mm oW/&X5 形状:圆形 g#70Sg*d 相位级次:16 iK.MC%8? 4Y)3<=kDG L)w& f 3.建模任务:入射光场 r/{VL3}F_e A: @=?(lI3 -D(UbkPw 高斯准直激光光束的光束参数 `__CL
)N| I&(cdKY
z • 波长:632.8nm 2?}( • 激光光束直径(1/e2):1mm iSsy_ | *2>%>qu
y'zEaL&SI@ %{Ls$Y) 4.建模任务:期望输出光场 -)$)<k IO6i sJ0y3)PQ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 9#3+k/A }7C{:H2d • FWHM-直径:0.5mm VKs$J)6 • 边缘宽度:50um /Fv1Z=:r • 效率:>95% %3C,jg • 信噪比(SNR):>30dB p 3_Q • 杂散光:<5% 5Y,e}+I> |H@M-
o0<T|zgF5, dj]sr!q+ 5.设计方案 hrXN38- 0dgR;Dl(
gbInSp`4 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 =a {Z7W
• 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 wLgRI$_Dm eEU:
A+
f{j klx4Mvq+/@ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 N.&K"J H?aB8=) 60p1.;'/a • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 yDyq. -Q • 用户必须输入所需的信息 Dv hK0L*Qr - 入射场
:zZtZT! - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ~ib#x~Db - 系统参数 0CDTj,eK - 制造条件 zY#U ]Is Sqb#U{E
@lmk e> HSUr 7.设计过程 r1=Zoxc=w Vl'=92t Xpa;F$VI Tok"-$`N
F`ihw[
Wn ~ h:^Q pa\]@;P1 设计和优化过程由两步完成: fx}R7GN2 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 Q!Op^4Jz 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Nh+$'6yT% 2.NzB7c*CM 8.系统模拟 9j,zaGD0 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 AG9U2x • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 =-q)I[4# • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 p,4z;.s$ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 D~%cf W5x]bl#
l s_i)X aI\VqOt] 9. 初始几何光学设计的结果 zO+nEsf^O ]>AW TQEZ<B$ 6=kd4'yV Og&2,`Jb 感兴趣的优化函数 vx
,yz+yP • 效率满足(>95%) uj]GBo= • 信噪比不满足(<30db) X;0EgIqh3 • 杂散光不满足(>5% fDRQ(} 2GD%=rP2] iFHVr'Og' h?R-t*G? J]~3{Mi 10. 后续IFTA优化后的结果 ooD/QZUE RM`8P5i]sF I%(+tJ epwXv|aSZ
=uvv|@Z :N[2*.c[ 感兴趣的优化函数 #
I<G:) • 效率满足(>95%) Zkz:h7GUG- • 信噪比满足(<30db) (&x[>):6? • 杂散光满足(<5%) .6tz ^4 :*8@MjZ4 11.总结 `hfwZ*s • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 C
qxP@ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 SZ0Zi\W • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 `"bm Hs7 • 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。 bcZHFX • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 "2;UXX-H
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