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1.简介 {5+ 39=( m&[(xVM 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 +Q"XwxL<6 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。 _P%PjFQ)
;R3o$ZlY 2.模拟任务 =!/T4Oo ; NO#/ rAD4}A_w DOE: Yfy";C7X 相位型衍射 Ij9=J1c4 光束整形器 FR\r/+n:t0 直径:2mmx2mm @[Wf!8_ 形状:圆形 c57`mOe/b 相位级次:16 %Siw>
8L`wib2 1\/~> 3.建模任务:入射光场 SzG?m] 9MbF: x$pz(Q&v 高斯准直激光光束的光束参数 <d{>[R) ~$1g"jIw • 波长:632.8nm 8rNf4]5@X( • 激光光束直径(1/e2):1mm YDgG2hT/2 Q*8x Bi1
Iomx"y]9 6 I43a1[s 4.建模任务:期望输出光场 ;h#Q!M&e# DP!8c BM87f:d 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ho!qXS eGWwPSIp • FWHM-直径:0.5mm iZ(JwY • 边缘宽度:50um \8k4v#wH • 效率:>95% I~-sBMm(w • 信噪比(SNR):>30dB uTy00`1 • 杂散光:<5% ~b[5}_L=> D8b9T.[(
1b@]^Ue m5W':vM 5.设计方案 W>[TFdH? wid SN$3cg]z • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 A'*#UYn( • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 O_*tDq,e raM{!T:
FWLLbL5t [9yy<Z5 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ~e5E%bXxC yx7y3TSq b>' c
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 w4RtIDW: • 用户必须输入所需的信息 Z0M|Bv9_ - 入射场 .pblI - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) }RQHsS - 系统参数 uzS;&-nA - 制造条件 r6nWrO>y %htwq ]rZd
jTqEV( *(sv5c!0M8 7.设计过程 ?~oc4J*>( ];QX&";Z ;Ji3|=4u "_\77cqpTh
:6Gf@Z&+ mzf^`/NO d 0:;IUG 设计和优化过程由两步完成: 4v`;D,dIu 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 P[H 4Yp 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ^KQZ;[B }50s\H._C 8.系统模拟 ~Vc`AcWP • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 0 R>!jw • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 6Zv-kG • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 Yb'%J@T} • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 |gfG\fL3V =r~ExW}+
&E-q(3- w1+
%+x 9. 初始几何光学设计的结果 2>xEE cfHtUv +y 48.5 QPB^%8 0 l+Jq 感兴趣的优化函数 6N/6WrQEeg • 效率满足(>95%) y`pgJO • 信噪比不满足(<30db) ?p>m;Aq • 杂散光不满足(>5% 5W09>C>OC es\Fn#?O zTw<9 Nf 2
yRUw VD+v\X_ 10. 后续IFTA优化后的结果 >Xxi2Vy IJLuu@kRm, caL\ d TjjR% 3
c+
aTO" b\UE+\a& 感兴趣的优化函数 VP1z"j: • 效率满足(>95%) Lv>O BHD • 信噪比满足(<30db) R'^J#"[ • 杂散光满足(<5%) ah#jvp /LLo7" 11.总结 g2YE^EKU~ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ,9$| "e& • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 /'bX}H(dq • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 l(8@?t^; • 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。 r>6FJ:Tx • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
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