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1.简介 &7T0nB/) t</rvAH E 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Q}W6?XDu 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。 x';6 oGly|L> 2.模拟任务 95aa T%KZV/ Us M|OH5k DOE: tk<dp7y7 相位型衍射 KB7CO: 光束整形器 7s,IT8ii 直径:2mmx2mm &m`1lxT 形状:圆形 Gk8"fs 相位级次:16 5P
-IZ8~$ ]o_Z3xXUa R(=Lhz6R4 3.建模任务:入射光场 v@LK3S/!3 EkEM|<GNd 5l2Ph4( 高斯准直激光光束的光束参数 ]/HSlT= AR]y p{NS • 波长:632.8nm RhnSQe • 激光光束直径(1/e2):1mm ^P~%^?( y;yXOE_
&'N{v@Oi) 8}\VlH] 4.建模任务:期望输出光场 0MF[e3)a ['sj'3cW- 26yv w 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): _$NFeqLww n(/(F` • FWHM-直径:0.5mm $s4 rG=q • 边缘宽度:50um o
<0 f • 效率:>95% 92WvD • 信噪比(SNR):>30dB 3)T'&HKQ • 杂散光:<5%
3p"VmO CK 3]]{
VD;Ot<% nY'0*:'u 5.设计方案 b>hNkVI -f#0$Z/0 x:88E78 • 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)。 ~_QZiuq& • 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)。 M3o dyO( 'LpJ:Th
~jH@3\
?- '~VKH}b 6. 衍射光束整形器会话编辑器 84DneSpHsp F.HD;C-;( ?!U=S=8 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 xM8}Xo • 用户必须输入所需的信息 ';hU&D;s - 入射场 JC(rSs* - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) X,IjM&o"Y - 系统参数 68Vn]mr# - 制造条件 -/ ;y*mP C$vKRg\o
-X'HZ\) M")J buI 7.设计过程 ,3.E]_3xX TUIj-HSe K19/M1~ 3xxQL,FV
^ ~:f02[D ;gYW!rM C<?}?hhb 设计和优化过程由两步完成: =${]j 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 =<e|<EwSZ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 -$f~V\M 1 "?KQU 8.系统模拟 @*]l.F
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 [mn@/qf • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 vp?87h • 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。 nT..+J) • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 :tp2@*]9Z NeAkJG=<
_G|hKk^, +>/ariRr 9. 初始几何光学设计的结果 %'a%ynFs 8W#/=Xh? CL.JalR`b K*&M:u6E QO0}-wZR 感兴趣的优化函数 5ppOG_ • 效率满足(>95%) f.JZ[+ • 信噪比不满足(<30db) Zk4Hs%n • 杂散光不满足(>5% %@#+Xpa+ n0F.Um &lbxmUeU !O6e,l 26PUO$&b. 10. 后续IFTA优化后的结果 'bJ!~ML& g6{.C7m [bk2RaX:i bO 2>ced
fft FNHP M.$Li#So, 感兴趣的优化函数 &E0L7?l • 效率满足(>95%) g}"`@H(9r3 • 信噪比满足(<30db) %KHO}gad1 • 杂散光满足(<5%) +PgUbr[p 0D/u`- 11.总结 B4 yU}v • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Oo|*q+{ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Hy^Em • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 NAjY,)>'K • 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。 (DJLq • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 mR@|] T
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